ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КОНДЕНСАТОР
SEMICONDUCTOR CAPACITOR

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к полупроводниковому конденсатору, имеющему структуру, в которой изоляторы размещаются между каждым электродом из группы электродов.
Уровень техники
[0002] Из предшествующего уровня техники известен конденсатор, который использует полупроводники. В таком конденсаторе, канавочные электроды формируются на одной основной поверхности полупроводниковой подложки. В процессе для формирования конденсатора, во-первых, канавки формируются на одной основной поверхности полупроводниковой подложки. Оксидная пленка, которая служит в качестве изолирующей пленки, затем формируется в канавках. После этого, канавочные электроды, которые получаются посредством заполнения канавок электродным материалом, формируются на поверхности полупроводниковой подложки. Оксидная пленка, служащая в качестве диэлектрика, затем формируется между смежными канавочными электродами. Конденсатор, изготовленный посредством этого процесса, имеет структуру поперечного конденсатора между канавочными электродами (например, см. патентный документ 1).
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Патент (Япония) номер 5270124
Сущность изобретения
Задача, решаемая изобретением
[0004] Конденсаторы, которые используют полупроводники, имеют различные характеристики, такие как выдерживаемое напряжение, проводимость и т.д., которые зависят от их требований. Характеристики конденсатора в силу этого должны изменяться по мере того, как изменяются требования. Тем не менее, в традиционном полупроводниковом конденсаторе, множество конденсаторов с идентичными характеристиками предоставляются на полупроводниковой подложке. Таким образом, традиционный полупроводниковый конденсатор имеет такую проблему, что невозможно удовлетворять различным техническим условиям с помощью схемы, сформированной из полупроводниковой подложки.
[0005] С учетом проблемы, описанной выше, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять полупроводниковый конденсатор, который может удовлетворять различным техническим условиям с помощью схемы, сформированной из полупроводниковой подложки.
Средство для решения задачи
[0006] Чтобы реализовывать цель, описанную выше, настоящее изобретение содержит полупроводниковую подложку, группу электродов, которая формируется на полупроводниковой подложке, и изоляторы, в котором формируются множество конденсаторов. Множество конденсаторов имеют структуру, в которой изоляторы размещаются между каждым электродом в группе электродов. По меньшей мере, один из множества конденсаторов задается таким образом, что он отличается, по меньшей мере, в одном из допуска, который представляет собой способность конденсаторов выдерживать предписанное напряжение, и проводимости, которая представляет собой свободу, с которой ток утечки протекает в конденсаторах.
Преимущества изобретения
[0007] Как результат, можно предоставлять полупроводниковый конденсатор, который может удовлетворять различным техническим условиям с помощью схемы, сформированной из полупроводниковой подложки.
Краткое описание чертежей
[0008] Фиг. 1 является видом сверху, иллюстрирующим планарную структуру полупроводникового конденсатора в первом варианте осуществления.
Фиг. 2 является пояснительным видом в перспективе, иллюстрирующим внутреннюю структуру полупроводникового конденсатора в первом варианте осуществления.
Фиг. 3 является пояснительным видом в перспективе, иллюстрирующим внутреннюю структуру полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Фиг. 4 является эквивалентной принципиальной схемой, иллюстрирующей схемную конфигурацию полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Фиг. 5 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим процесс формирования канавки из способа для изготовления полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Фиг. 6 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим процесс формирования канавки из способа для изготовления полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Фиг. 7 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим процесс формирования изолирующей пленки из способа для изготовления полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Фиг. 8 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим процесс формирования группы электродов из способа для изготовления полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Фиг. 9 является пояснительным видом в перспективе, иллюстрирующим внутреннюю структуру полупроводникового конденсатора в третьем варианте осуществления.
Фиг. 10 является видом сверху, иллюстрирующим планарную структуру полупроводникового конденсатора в четвертом варианте осуществления.
Фиг. 11 является видом сверху, иллюстрирующим планарную структуру полупроводникового конденсатора в пятом варианте осуществления.
Фиг. 12 является пояснительным видом в перспективе, иллюстрирующим внутреннюю структуру полупроводникового конденсатора в пятом варианте осуществления.
Фиг. 13 является видом сверху, иллюстрирующим планарную структуру полупроводникового конденсатора в шестом варианте осуществления.
Фиг. 14 является видом сверху, иллюстрирующим компоновочную структуру полупроводникового конденсатора в шестом варианте осуществления.
Фиг. 15 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим модифицированный пример процесса формирования изолирующей пленки из способа для изготовления полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Фиг. 16 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим модифицированный пример процесса формирования группы электродов из способа для изготовления полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления.
Варианты осуществления для реализации изобретения
[0009] Ниже описываются предпочтительные варианты осуществления для реализации полупроводникового конденсатора согласно настоящему изобретению со ссылкой на варианты 1-6 осуществления, проиллюстрированные на чертежах.
Первый вариант осуществления
[0010] Во-первых, описывается конфигурация.
Полупроводниковый конденсатор согласно первому варианту осуществления применяется к полупроводниковому конденсатору, в котором формируются множество поперечных конденсаторов. Фиг. 1 показывает планарную структуру полупроводникового конденсатора согласно первому варианту осуществления, и фиг. 2 показывает внутреннюю структуру. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация" и "компоновочная конфигурация" относительно конфигурации полупроводникового конденсатора согласно первому варианту осуществления на основе фиг. 1 и 2. Для удобства пояснения, ниже описывается позиционная взаимосвязь между каждым элементом со ссылкой на ортогональную систему координат XYZ. В частности, направление ширины (направление по оси +X) полупроводникового конденсатора задается как направление по оси X. Направление спереди назад (направление по оси +Y) полупроводникового конденсатора, которое является ортогональным к направлению по оси X, задается как направление по оси Y, и направление высоты (направление по оси +Z) полупроводникового конденсатора, которое является ортогональным к направлению по оси X и направлению по оси Y, задается как направление по оси Z. При необходимости, направление по оси +X упоминается как вправо (направление по оси -X упоминается как влево), направление по оси +Y упоминается как вперед (направление по оси -Y упоминается как назад), и направление по оси +Z упоминается как вверх (направление по оси -Z упоминается как вниз).
Здесь, "поперечный конденсатор" означает конденсатор, имеющий конфигурацию, в которой контактный электрод предоставляется на одной поверхности (например, верхней поверхности) подложки.
[0011] Общая конфигурация
Полупроводниковый конденсатор 1A содержит полупроводниковую подложку 2A (например, оксид кремния), изоляторы 2B (например, оксид кремния) и группу 4 электродов (например, поликристаллический кремний), как показано на фиг. 1. Полупроводниковый конденсатор 1A изготавливается посредством выполнения процесса формирования канавки, процесса формирования изолирующей пленки и процесса формирования группы электродов, в этом порядке. В процессе формирования изолирующей пленки, материал подложки (например, кремний) окисляется. Двойная штрихпунктирная линия на фиг. 1 представляет границы между полупроводниковой подложкой 2A и изоляторами 2B.
[0012] Первая канавка T1 (углубление), вторая канавка T2 (углубление) и третья канавка T3 (углубление) формируются на верхней поверхности 2Au (передней поверхности) полупроводниковой подложки 2A, как показано на фиг. 1. Первый единичный электрод 41 формируется в первой канавке T1, как показано на фиг. 1. Второй единичный электрод 42 формируется во второй канавке T2, как показано на фиг. 1. Третий единичный электрод 43 формируется в третьей канавке T3, как показано на фиг. 1.
[0013] Изоляторы 2B включают в себя первый изолятор 2B1, второй изолятор 2B2 и третий изолятор 2B3, как показано на фиг. 1. Первый изолятор 2B1 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42, как показано на фиг. 1. Первый изолятор 2B1 служит в качестве диэлектрика первого конденсатора C1, как показано на фиг. 1. Второй изолятор 2B2 размещается между вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43, как показано на фиг. 1. Второй изолятор 2B2 служит в качестве диэлектрика второго конденсатора C2, как показано на фиг. 1. Третий изолятор 2B3 размещается между первым единичным электродом 41 и третьим единичным электродом 43, как показано на фиг. 1. Третий изолятор 2B3 служит в качестве диэлектрика третьего конденсатора C3, как показано на фиг. 1. Допуск и/или проводимость задаются таким образом, что они отличаются между первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2 и третьим конденсатором C3, показанными на фиг. 1.
Здесь, "допуск" означает способность конденсатора выдерживать предписанное напряжение и включает в себя понятия выдерживаемого напряжения и изоляционного сопротивления. "Выдерживаемое напряжение" означает напряжение, которое может прикладываться в течение указанного периода времени без возникновения пробоя диэлектрика конденсатора, и является пропорциональным толщине изолятора, который служит в качестве диэлектрика. "Изоляционное сопротивление" означает значение электрического сопротивления между изолированными схемами или проводниками. "Проводимость" означает свободу, с которой ток утечки протекает в конденсаторе, и является пропорциональным площади поверхности и т.д. единичных электродов, которые составляют группу электродов.
[0014] Группа 4 электродов содержит первый единичный электрод 41, второй единичный электрод 42 и третий единичный электрод 43, как показано на фиг. 1. Первый единичный электрод 41 имеет структуру канавочного электрода, который встроен в первую канавку T1, как показано на фиг. 2. Второй единичный электрод 42 имеет структуру канавочного электрода, который встроен во вторую канавку T2, как показано на фиг. 2. Третий единичный электрод 43 имеет структуру канавочного электрода, который встроен в третью канавку T3, как показано на фиг. 2.
[0015] Компоновочная конфигурация
Первый конденсатор C1 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42, как показано на фиг. 1 и 2. Второй конденсатор C2 размещается между вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43, как показано на фиг. 1 и 2. Третий конденсатор C3 размещается между первым единичным электродом 41 и третьим единичным электродом 43, как показано на фиг. 1 и 2.
[0016] Толщины первого изолятора 2B1, второго изолятора 2B2 и третьего изолятора 2B3 составляют W, как показано на фиг. 1. Толщина W первого изолятора 2B1, показанного на фиг. 1, является пропорциональной выдерживаемому напряжению первого конденсатора C1. Толщина W второго изолятора 2B2, показанного на фиг. 1, является пропорциональной выдерживаемому напряжению второго конденсатора C2. Толщина W третьего изолятора 2B3, показанного на фиг. 1, является пропорциональной выдерживаемому напряжению третьего конденсатора C3. Толщины первого изолятора 2B1, второго изолятора 2B2 и третьего изолятора 2B3 составляют идентичное W. Таким образом, напряжение, которое может прикладываться к первому конденсатору C1, второму конденсатору C2 и третьему конденсатору C3 в течение указанного времени без возникновения пробоя диэлектрика, является идентичным. Площадь поверхности первого единичного электрода 41 составляет S1, как показано на фиг. 1. Площадь поверхности второго единичного электрода 42 составляет S1, как показано на фиг. 1. Таким образом, площадь S1 поверхности первого единичного электрода 41 равна площади S1 поверхности второго единичного электрода 42, как показано на фиг. 1. Площадь поверхности третьего единичного электрода 43 составляет S2, как показано на фиг. 1. Площадь S1 поверхности первого единичного электрода 41 и второго единичного электрода 42 меньше площади S2 поверхности третьего единичного электрода 43 (S1<S2), как показано на фиг. 1. Площадь S1 поверхности первого единичного электрода 41, показанного на фиг. 1, является пропорциональной проводимости первого конденсатора C1. Площадь S2 поверхности второго единичного электрода 42, показанного на фиг. 1, является пропорциональной проводимости второго конденсатора C2. Площадь S3 поверхности третьего единичного электрода 43, показанного на фиг. 1, является пропорциональной проводимости третьего конденсатора C3. Таким образом, структура третьего конденсатора C3, показанного на фиг. 1, является такой, что ток утечки протекает более легко по сравнению с первым конденсатором C1 и вторым конденсатором C2.
[0017] Ниже описываются операции.
Например, в качестве конденсатора предшествующего уровня техники, который использует полупроводник, известен конденсатор, имеющий структуру поперечного полупроводникового конденсатора между канавочными электродами. В способе для изготовления этого полупроводникового конденсатора, канавки формируются на одной основной поверхности полупроводниковой подложки. Затем, оксидная пленка, служащая в качестве изолирующей пленки, формируется в канавках. После этого, электроды, сформированные посредством заполнения канавок электродным материалом, формируются на поверхности полупроводниковой подложки. Затем, оксидная пленка, служащая в качестве диэлектрика, формируется между смежными канавочными электродами.
[0018] Например, в качестве конденсатора предшествующего уровня техники, который использует полупроводник, известен конденсатор, имеющий двухполюсную структуру. В этом полупроводниковом конденсаторе, множество конденсаторов соединяются параллельно посредством смежных канавочных электродов, сформированных на полупроводниковой подложке, и изолирующей пленки, размещаемой между ними.
[0019] В общем, имеется потребность в полупроводниковых конденсаторах с увеличенной способностью выдерживать предписанное напряжение или подавлять ток утечки, который протекает в них. Такие характеристики, как емкость конденсатора, отличаются в зависимости от этих потребностей.
[0020] Тем не менее, в традиционном полупроводниковом конденсаторе, множество конденсаторов, сформированных на полупроводниковой подложке, имеют идентичную емкость. Помимо этого, область полупроводниковой подложки выступает только в качестве поддерживающего элемента и не выполняет конкретную электрическую функцию. Таким образом, в традиционном полупроводниковом конденсаторе, структура, в которой множество конденсаторов соединяются решетчатым способом, такая как конденсатор с тремя контактными выводами, не предполагается. Таким образом, имеется проблема в том, что невозможно удовлетворять различным техническим условиям с помощью схемы, сформированной из полупроводниковой подложки.
[0021] Напротив, в первом варианте осуществления, допуск, который представляет собой способность конденсатора выдерживать предписанное напряжение, и/или проводимость, которая представляет собой свободу, с которой ток утечки протекает в конденсаторе, задаются таким образом, что они отличаются между первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2 и третьим конденсатором C3.
Таким образом, первый конденсатор C1, второй конденсатор C2 и третий конденсатор C3, имеющие различные допуски и/или различные проводимости, предоставляются на полупроводниковой подложке 2A. Таким образом, напряжение, которое может прикладываться в течение указанного периода времени без возникновения пробоя диэлектрика, или свобода, с которой протекает ток утечки, отличаются для каждого из первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3. Как результат, можно избирательно использовать первый конденсатор C1, второй конденсатор C2 и третий конденсатор C3, согласно требованиям, запрашиваемым для полупроводникового конденсатора 1A.
Как результат, можно удовлетворять различным техническим условиям с помощью конденсаторной схемы, сформированной из полупроводниковой подложки 2.
Помимо этого, полупроводниковый конденсатор 1A содержит полупроводниковую подложку 2A и группу 4 электродов, которая формируется на полупроводниковой подложке 2A, имеющую структуру, в которой изоляторы 2B размещаются между каждым из электродов в группе 4 электродов. Таким образом, площади между первым единичным электродом 41, вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43 становятся точками соединения между первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2 и третьим конденсатором C3. Как результат, полупроводниковый конденсатор 1A становится конденсатором с тремя контактными выводами. Таким образом, можно увеличивать число контактных выводов полупроводникового конденсатора 1A до трех контактных выводов, что превышает традиционные два контактных вывода. Следовательно, можно формировать конденсаторную схему, которая соединяет первый конденсатор C1, второй конденсатор C2 и третий конденсатор C3 на полупроводниковой подложке, что способствует уменьшению размера и уменьшению веса и затрат компонентов конденсатора.
[0022] В первом варианте осуществления, первый единичный электрод 41, второй единичный электрод 42 и третий единичный электрод 43, которые составляют группу 4 электродов, имеют структуры канавочных электродов, которые встроены в первую канавку T1, вторую канавку T2 и третью канавку T3, сформированных на верхней поверхности 2Au полупроводниковой подложки 2A.
Таким образом, первый единичный электрод 41, второй единичный электрод 42 и третий единичный электрод 43, которые являются канавкообразными и смежными друг с другом, формируются на верхней поверхности 2Au полупроводниковой подложки 2A. Таким образом, можно формировать первый конденсатор C1, второй конденсатор C2 и третий конденсатор C3 между смежными канавкообразными первым единичным электродом 41, вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43. Как результат, можно задавать первую канавку T1, вторую канавку T2 и третью канавку T3 глубокими и задавать канавочную структуру точной.
Таким образом, можно увеличивать электростатическую емкость первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3, по сравнению с предшествующим уровнем техники.
[0023] В первом варианте осуществления, ширина W между первым единичным электродом 41, вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43 является пропорциональной выдерживаемому напряжению первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3.
Таким образом, выдерживаемое напряжение первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3 увеличивается пропорционально толщине W первого единичного электрода 41, второго единичного электрода 42 и третьего единичного электрода 43. Таким образом, выдерживаемое напряжение первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3 увеличивается пропорционально ширине W первого изолятора 2B1, второго изолятора 2B2 и третьего изолятора 2B3. Таким образом, можно задавать толщину первой канавки T1, второй канавки T2 и третьей канавки T3, чтобы реализовывать необходимое выдерживаемое напряжение первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3.
Таким образом, можно управлять выдерживаемым напряжением, требуемым посредством первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3, посредством толщины первой канавки T1, второй канавки T2 и третьей канавки T3.
[0024] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться согласно полупроводниковому конденсатору 1A первого варианта осуществления.
[0025] (1) Полупроводниковый конденсатор (полупроводниковый конденсатор 1A), в котором формируются множество конденсаторов (первый конденсатор C1, второй конденсатор C2 и третий конденсатор C3), содержащих полупроводниковую подложку (полупроводниковую подложку 2A), группу электродов (группу 4 электродов), которая формируется на полупроводниковой подложке (полупроводниковой подложке 2A), и изоляторы (изоляторы 2B), имеющие структуру, в которой изоляторы 2B (изоляторы 2B) размещаются между каждым электродом в группе (в группе 4 электродов), при этом:
- допуск, который представляет собой способность конденсатора выдерживать предписанное напряжение, и/или проводимость, которая представляет собой свободу, с которой ток утечки протекает в конденсаторе, задаются таким образом, что они отличаются между множеством конденсаторов (первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2 и третьим конденсатором C3) (фиг. 1 и 2).
Как результат, можно предоставлять полупроводниковый конденсатор (полупроводниковый конденсатор 1A), который может удовлетворять различным техническим условиям с помощью схемы (первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3), сформированной из полупроводниковой подложки 2.
[0026] (2) Единичные электроды (первый единичный электрод 41, второй единичный электрод 42 и третий единичный электрод 43), которые составляют группу электродов (группа 4 электродов), имеют структуры канавочных электродов, которые встроены в углубления (первую канавку T1, вторую канавку T2 и третью канавку T3), сформированные на поверхности (верхней поверхности 2Au) полупроводниковой подложки (полупроводниковой подложки 2A).
Таким образом, помимо преимущества (1), можно увеличивать электростатическую емкость конденсаторов (первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3), по сравнению с предшествующим уровнем техники.
[0027] (3) Ширина между единичными электродами (первым единичным электродом 41, вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43) является пропорциональной выдерживаемому напряжению конденсаторов (первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3), которые формируются между единичными электродами (первым единичным электродом 41, вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43) (фиг. 1).
Таким образом, помимо преимущества (1) или (2), можно управлять выдерживаемым напряжением, требуемым конденсаторами (первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2 и третьим конденсатором C3), посредством толщины между углублениями (первой канавкой T1, второй канавкой T2 и третьей канавкой T3).
Второй вариант осуществления
[0028] Второй вариант осуществления представляет собой пример, в котором один из единичных электродов из группы электродов сконфигурирован как полупроводниковая подложка.
[0029] Сначала описывается конфигурация.
Полупроводниковый конденсатор согласно второму варианту осуществления применяется к XY-конденсатору. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация", "компоновочная конфигурация", "схемная конфигурация" и "способ изготовления полупроводникового конденсатора" относительно конфигурации полупроводникового конденсатора согласно второму варианту осуществления.
Здесь, "XY-конденсатор" сконфигурирован из комбинации X-конденсатора и Y-конденсатора и используется для подавления электромагнитного шума. "Электромагнитный шум" может разделяться на два типа шума в зависимости от способа (режима) проводимости, на дифференциальный шум и синфазный шум. "Дифференциальный шум" означает электромагнитный шум, который формируется между линиями подачи мощности. "Синфазный шум" означает электромагнитный шум, который формируется между линией подачи мощности и корпусной землей. "Корпусная земля" соединяется с землей и предоставляется, например, посредством полупроводниковой подложки.
[0030] Общая конфигурация
Фиг. 3 иллюстрирует внутреннюю структуру полупроводникового конденсатора во втором варианте осуществления. Ниже описывается общая конфигурация полупроводникового конденсатора второго варианта осуществления со ссылкой на фиг. 3.
[0031] Полупроводниковый конденсатор 1B содержит полупроводниковую подложку 2 (например, кремний), изоляторы 3 (например, оксид кремния), группу 4 электродов (например, поликристаллический кремний) и контактный электрод 5 (например, алюминий).
[0032] Полупроводниковая подложка 2 служит в качестве одного из единичных электродов из группы электродов. Первая канавка T1 (углубление) и вторая канавка T2 (углубление) формируются на верхней поверхности 2U (передней поверхности) полупроводниковой подложки 2. Первый единичный электрод 41 формируется в первой канавке T1. Второй единичный электрод 42 формируется во второй канавке T2. Контактная область 2Dc для реализации электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на нижней поверхности 2D полупроводниковой подложки 2, которая отличается от верхней поверхности 2U, на которой формируются первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42. На фиг. 3, контактная область 2Dc указывается посредством полужирной линии.
Здесь, "контактная область" означает участок, в котором соединяются контактный электрод 5 и полупроводниковая подложка 2.
[0033] Изоляторы 3 включают в себя первый изолятор 31, второй изолятор 32 и третий изолятор 33. Первый изолятор 31 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42. Первый изолятор 31 служит в качестве диэлектрика первого конденсатора C1. Второй изолятор 32 размещается между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2. Второй изолятор 32 служит в качестве диэлектрика второго конденсатора C2. Третий изолятор 33 размещается между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2. Третий изолятор 33 служит в качестве диэлектрика третьего конденсатора C3. Допуск и/или проводимость задаются таким образом, что они отличаются между первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2 и третьим конденсатором C3.
[0034] Группа 4 электродов содержит первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42. Первый единичный электрод 41 имеет структуру канавочного электрода, который встроен в первую канавку T1. Второй единичный электрод 42 имеет структуру канавочного электрода, который встроен во вторую канавку T2.
[0035] Контактный электрод 5 формируется на нижней поверхности 2D полупроводниковой подложки 2.
[0036] Компоновочная конфигурация
Ниже описывается компоновочная конфигурация со ссылкой на фиг. 3.
[0037] Первый конденсатор C1 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42. Второй конденсатор C2 размещается между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2. Третий конденсатор C3 размещается между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2.
[0038] Толщина первого изолятора 31 составляет W1. Толщина второго изолятора 32 составляет W2. Толщина третьего изолятора 33 составляет W2. Толщина W2 второго изолятора 32 является идентичной толщине W2 третьего изолятора 33. Толщина W1 первого изолятора 31 превышает толщину W2 второго изолятора 32 и третьего изолятора 33 (W2<W1). Толщина W1 первого изолятора 31 является пропорциональной выдерживаемому напряжению первого конденсатора C1. Толщина W2 второго изолятора 32 является пропорциональной выдерживаемому напряжению второго конденсатора C2. Толщина W3 третьего изолятора 33 является пропорциональной выдерживаемому напряжению третьего конденсатора C3. Таким образом, напряжение, которое может прикладываться в течение указанного периода времени без возникновения пробоя диэлектрика, больше для первого конденсатора C1 по сравнению с напряжением для второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3.
[0039] Схемная конфигурация
Фиг. 4 иллюстрирует схемную конфигурацию полупроводникового конденсатора второго варианта осуществления. Ниже описывается схемная конфигурация со ссылкой на фиг. 4. Полупроводниковый конденсатор первого варианта осуществления содержит X-конденсатор, но полупроводниковый конденсатор второго варианта осуществления содержит X-конденсатор и Y-конденсатор.
[0040] Первый конденсатор C1 функционирует в качестве X-конденсатора, который подавляет дифференциальный шум. Первый конденсатор C1 соединяется с линиями L1, L2 подачи мощности. Второй конденсатор C2 и третий конденсатор C3 функционируют в качестве Y-конденсатора, который подавляет синфазный шум. Второй конденсатор C2 соединяется с линией L1 подачи мощности и корпусной землей FG. Третий конденсатор C3 соединяется с линией L2 подачи мощности и корпусной землей FG.
Здесь, "X-конденсатор" представляет собой конденсатор, который соединяется между линиями подачи мощности, предпочтительно имеющими большую электростатическую емкость, чтобы увеличивать преимущества, такие как подавление флуктуации напряжения линий подачи мощности. "Y-конденсатор" имеет конфигурацию, в которой конденсатор соединяется между каждой линией подачи мощности и корпусной землей и используется для подавления синфазного шума. Поскольку "Y-конденсатор" соединяется между каждой линией подачи мощности и корпусной землей, необходимо безопасно подавлять ток утечки.
[0041] Способ изготовления полупроводникового конденсатора
Фиг. 5-8 иллюстрируют способ для изготовления полупроводникового конденсатора согласно второму варианту осуществления. Ниже описывается способ для изготовления полупроводникового конденсатора согласно второму варианту осуществления со ссылкой на фиг. 5-8. Во втором варианте осуществления, полупроводниковый конденсатор 1B изготавливается посредством выполнения процесса формирования канавки (фиг. 5 и 6), процесса формирования изолирующей пленки (фиг. 7) и процесса формирования группы электродов (фиг. 8), в этом порядке.
[0042] Процесс формирования канавки
В процессе формирования канавки, во-первых, полупроводниковая подложка 2 подготавливается, как показано на фиг. 5. Далее, предусмотрен этап осаждения оксидной пленки для осаждения оксидной пленки на полупроводниковой подложке 2 посредством CVD-способа, но его иллюстрация опускается. Далее, предусмотрен этап нанесения резиста для нанесения резиста на оксидную пленку, но его иллюстрация опускается. Далее, предусмотрен этап экспонирования для экспонирования резиста через маску, но его иллюстрация опускается. Далее, предусмотрен этап удаления участка экспонирования для удаления экспонированного участка резиста, но его иллюстрация опускается. Далее, предусмотрен этап травления оксидной пленки для травления оксидной пленки, но его иллюстрация опускается. Далее, предусмотрен этап отслаивания резиста для отслаивания резиста от оксидной пленки, но его иллюстрация опускается. Затем, две канавки T формируются посредством анизотропного травления, с использованием оксидной пленки (не показана), из которой резист отслаивается на этапе отслаивания резиста, в качестве маски, как показано на фиг. 6. Далее, предусмотрен этап удаления оксидной пленки для удаления оксидной пленки (не показана), от которой резист отслаивается на этапе отслаивания резиста, но его иллюстрация опускается. Процесс формирования канавки в силу этого завершается.
[0043] Процесс формирования изолятора
В процессе формирования изолятора, во-первых, предусмотрен этап теплового окисления, на котором полупроводниковая подложка 2, которая очищается на этапе очистки подложки, помещается в печь для окисления, и к ней прикладывается тепло в кислороде, но его иллюстрация опускается. Изолятор 3 формируется на полупроводниковой подложке 2 на этом этапе теплового окисления. Затем, верхняя поверхность 2U полупроводниковой подложки 2 экспонируется посредством этапа удаления изолятора, на котором участки изолятора 3, удаляются, как показано на фиг. 7. Процесс формирования изолятора в силу этого завершается.
Толщина FT1 оксидной пленки на фиг. 7 указывает толщину оксидной пленки изолятора 3, который формируется на дне канавок T.
[0044] Процесс формирования группы электродов
В процессе формирования группы электродов, во-первых, предусмотрен этап осаждения электродного материала, на котором электродный материал осаждается на верхней поверхности 2U полупроводниковой подложки 2, из которой участки изолятора 3 удалены на этапе удаления изолятора, с использованием CVD-способа, но его иллюстрация опускается. Две канавки T заполнены электродным материалом посредством этого этапа осаждения электродного материала. Первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42 в силу этого формируются в канавках T, как показано на фиг. 8. Затем, верхняя поверхность 2U полупроводниковой подложки 2 экспонируется посредством этапа удаления электродного материала, на котором участки электродного материала удаляются, как показано на фиг. 8. Процесс формирования группы электродов в силу этого завершается.
[0045] Далее описываются операции.
Во втором варианте осуществления, один из единичных электродов из группы электродов представляет собой полупроводниковую подложку 2. Таким образом, полупроводниковая подложка 2 служит в качестве одного из единичных электродов. Таким образом, полупроводниковая подложка 2 используется в качестве одного электрода второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3. В частности, когда полупроводниковая подложка 2 представляет собой подложку, имеющую относительно низкое сопротивление, конденсаторная схема может быть сконфигурирована с полупроводниковой подложкой 2, служащей в качестве точки соединения. Как результат, второй конденсатор C2 может формироваться между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2, в дополнение к чему третий конденсатор C3 может формироваться между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2. Следовательно, можно инструктировать площадям между полупроводниковой подложкой 2 и первым единичным электродом 41, а также вторым единичным электродом 42 функционировать в качестве конденсаторов, в дополнение к площади между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42.
[0046] Во втором варианте осуществления, контактная область для реализации электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на поверхности 2D полупроводниковой подложки 2, которая отличается от поверхности 2U, на которой формируются первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42.
Таким образом, контактная область с полупроводниковой подложкой 2 формируется на нижней поверхности 2D полупроводниковой подложки 2.
Таким образом, один электрод, сконфигурированный из полупроводниковой подложки 2, может формироваться с использованием поверхности 2D, которая отличается от других электродов, первого единичного электрода 41 и второго единичного электрода 42.
[0047] Во втором варианте осуществления, первый конденсатор C1 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42.
Таким образом, первый конденсатор C1 функционирует в качестве X-конденсатора. В силу этого становится возможным выполнять такие виды управления, как увеличение глубины первого единичного электрода 41 и второго единичного электрода 42, и как увеличение числа параллелей первого единичного электрода 41 и второго единичного электрода 42. Таким образом, можно увеличивать электростатическую емкость первого конденсатора C1 посредством управления глубиной, числом параллелей и т.д. первого единичного электрода 41 и второго единичного электрода 42.
[0048] Во втором варианте осуществления, второй конденсатор C2 формируется между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2, и третий конденсатор C3 формируется между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2.
Таким образом, второй конденсатор C2 и третий конденсатор C3 функционируют в качестве Y-конденсатора. Как результат, нижние участки первой канавки T1 и второй канавки T2 функционируют в качестве второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3.
Таким образом, хотя электростатическая емкость второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3 является низкой, можно подавлять ток утечки, соответственно.
Другие операции являются идентичными операциям в первом варианте осуществления, так что их описания опускаются.
[0049] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться согласно полупроводниковому конденсатору 1B второго варианта осуществления, помимо преимуществ (1)-(3), уже описанных.
[0050] (4) Один из единичных электродов из группы электродов (группы 4 электродов) представляет собой полупроводниковую подложку (полупроводниковую подложку 2) (фиг. 3).
Следовательно, можно инструктировать площадям между полупроводниковой подложкой (полупроводниковой подложкой 2) и единичными электродами (первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42) функционировать в качестве конденсаторов (второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3), в дополнение к площади между единичными электродами (первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42).
[0051] (5) Контактная область для получения электропроводности с полупроводниковой подложкой (полупроводниковой подложкой 2) формируется на поверхности (поверхности 2D) полупроводниковой подложки (полупроводниковой подложки 2), которая отличается от поверхности (поверхности 2U), на которой формируются единичные электроды (первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42).
Таким образом, один электрод, сконфигурированный из полупроводниковой подложки (полупроводниковой подложки 2), может формироваться с использованием поверхности (поверхности 2D), которая отличается от других единичных электродов (первого единичного электрода 41 и второго единичного электрода 42).
Третий вариант осуществления
[0052] Третий вариант осуществления представляет собой пример, в котором число единичных электродов, увеличивается с двух до трех, по сравнению со вторым вариантом осуществления.
[0053] Сначала описывается конфигурация.
Полупроводниковый конденсатор согласно третьему варианту осуществления применяется к XY-конденсатору, идентично второму варианту осуществления. Фиг. 9 иллюстрирует внутреннюю структуру полупроводникового конденсатора в третьем варианте осуществления. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация" и "компоновочная конфигурация" относительно конфигурации полупроводникового конденсатора согласно третьему варианту осуществления, на основе фиг. 9. "Способ для изготовления полупроводникового конденсатора" третьего варианта осуществления является идентичным способу второго варианта осуществления, так что его описание опускается.
[0054] Общая конфигурация
Полупроводниковый конденсатор 1C содержит полупроводниковую подложку 2 (например, кремний), изоляторы 3 (например, оксид кремния), группу 4 электродов (например, поликристаллический кремний) и контактный электрод 5 (например, алюминий).
[0055] Полупроводниковая подложка 2 служит в качестве одного из единичных электродов из группы электродов. Первая канавка T1 (углубление), вторая канавка T2 (углубление) и третья канавка T3 (углубление) формируются на верхней поверхности 2U (передней поверхности) полупроводниковой подложки 22. Первый единичный электрод 41 формируется в первой канавке T1. Второй единичный электрод 42 формируется во второй канавке T2. Третий единичный электрод 43 формируется в третьей канавке T3. Контактная область 2Dc для получения электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на нижней поверхности 2D полупроводниковой подложки 2, которая отличается от верхней поверхности 2U, на которой формируются первый единичный электрод 41, второй единичный электрод 42 и третий единичный электрод 43. На фиг. 9, контактная область 2Dc указывается посредством полужирной линии.
[0056] Изоляторы 3 включают в себя первый изолятор 31, второй изолятор 32, третий изолятор 33, четвертый изолятор 34 и пятый изолятор 35. Первый изолятор 31 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42. Первый изолятор 31 служит в качестве диэлектрика первого конденсатора C1. Второй изолятор 32 размещается между вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43. Второй изолятор 32 служит в качестве диэлектрика второго конденсатора C2. Третий изолятор 33 размещается между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2. Третий изолятор 33 служит в качестве диэлектрика третьего конденсатора C3. Четвертый изолятор 34 размещается между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2. Четвертый изолятор 34 служит в качестве диэлектрика четвертого конденсатора C1. Пятый изолятор 35 размещается между третьим единичным электродом 43 и полупроводниковой подложкой 2. Пятый изолятор 35 служит в качестве диэлектрика пятого конденсатора C5. Допуск и/или проводимость задаются таким образом, что они отличаются между первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2, третьим конденсатором C3, четвертым конденсатором C1 и пятым конденсатором C5.
[0057] Группа 4 электродов содержит первый единичный электрод 41, второй единичный электрод 42 и третий единичный электрод 43. Первый единичный электрод 41 имеет структуру канавочного электрода, который встроен в первую канавку T1. Второй единичный электрод 42 имеет структуру канавочного электрода, который встроен во вторую канавку T2. Третий единичный электрод 43 имеет структуру канавочного электрода, который встроен в третью канавку T3.
Другие конфигурации являются идентичными конфигурациям во втором варианте осуществления, так что соответствующим конфигурациям назначены идентичные ссылки с номерами, и их описания опущены.
[0058] Компоновочная конфигурация
Первый конденсатор C1 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42. Второй конденсатор C2 размещается между вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43. Третий конденсатор C3 размещается между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2. Четвертый конденсатор C1 размещается между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2. Пятый конденсатор C5 размещается между третьим единичным электродом 43 и полупроводниковой подложкой 2.
[0059] Толщины первого изолятора 31 и второго изолятора 32 составляют W3. Толщины третьего изолятора 33, четвертого изолятора 34 и пятого изолятора 35 составляют W4. Толщина W3 первого изолятора 31 и второго изолятора 32 превышает толщину W4 третьего изолятора 33, четвертого изолятора 34 и пятого изолятора 35 (W4<W3). Толщины первого изолятора 31, второго изолятора 32, третьего изолятора 33, четвертого изолятора 34 и пятого изолятора 35 являются пропорциональными выдерживаемым напряжениям первого конденсатора C1, второго конденсатора C2, третьего конденсатора C3, четвертого конденсатора C1 и пятого конденсатора C5. Таким образом, напряжение, которое может прикладываться в течение указанного периода времени без возникновения пробоя диэлектрика, больше для первого конденсатора C1 и второго конденсатора C2, по сравнению с напряжением для третьего конденсатора C3, четвертого конденсатора C1 и пятого конденсатора C5.
[0060] Далее описываются операции.
В третьем варианте осуществления, один из единичных электродов из группы электродов представляет собой полупроводниковую подложку 2.
Таким образом, полупроводниковая подложка 2 служит в качестве одного из единичных электродов. Таким образом, полупроводниковая подложка 2 используется в качестве одного электрода третьего конденсатора C3, четвертого конденсатора C1 и пятого конденсатора C5. В частности, когда полупроводниковая подложка 2 представляет собой подложку, имеющую относительно низкое сопротивление, конденсаторная схема может быть сконфигурирована с полупроводниковой подложкой 2, служащей в качестве точки соединения. Как результат, третий конденсатор C3 может формироваться между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2, и четвертый конденсатор C1 может формироваться между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2, в дополнение чему пятый конденсатор C5 может формироваться между третьим единичным электродом 43 и полупроводниковой подложкой 2.
Следовательно, можно инструктировать площадям между полупроводниковой подложкой 2 и первым единичным электродом 41, вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43 функционировать в качестве третьего конденсатора C3, четвертого конденсатора C1 и пятого конденсатора C5, в дополнение к площадям между первым единичным электродом 41, вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43.
Помимо этого, посредством увеличения числа единичных электродов с двух до трех, можно увеличивать число конденсаторов, которые размещаются в полупроводниковом конденсаторе 1C, с трех до пяти. Таким образом, по сравнению со случаем, в котором предоставляются два единичных электрода, можно увеличивать полную емкость полупроводникового конденсатора 1C.
[0061] В третьем варианте осуществления, контактная область 2Dc для получения электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на поверхности 2D полупроводниковой подложки 2, которая отличается от поверхности 2U, на которой формируются первый единичный электрод 41, второй единичный электрод 42 и третий единичный электрод 43.
Таким образом, контактная область 2Dc с полупроводниковой подложкой 2 формируется на нижней поверхности 2D полупроводниковой подложки 2.
Таким образом, один электрод, сконфигурированный из полупроводниковой подложки 2, может формироваться с использованием поверхности 2D, которая отличается от других электродов, первого единичного электрода 41, второго единичного электрода 42 и третьего единичного электрода 43.
[0062] В третьем варианте осуществления, первый конденсатор C1 формируется между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42, и второй конденсатор C2 формируется между вторым единичным электродом 42 и третьим единичным электродом 43.
Таким образом, первый конденсатор C1 и второй конденсатор C2 функционируют в качестве X-конденсатора, который соединяется с линией подачи мощности. В силу этого становится возможным выполнять такие виды управления, как увеличение глубины первого единичного электрода 41, второго единичного электрода 42 и третьего единичного электрода 43 и увеличение числа параллелей первого единичного электрода 41, второго единичного электрода 42 и третьего единичного электрода 43.
Таким образом, можно увеличивать электростатическую емкость первого конденсатора C1 и второго конденсатора C2 в соответствии с управлением глубиной, числом параллелей и т.д. первого единичного электрода 41, второго единичного электрода 42 и третьего единичного электрода 43.
[0063] В третьем варианте осуществления, третий конденсатор C3 формируется между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2, четвертый конденсатор C1 формируется между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2, и пятый конденсатор C5 формируется между третьим единичным электродом 43 и полупроводниковой подложкой 2.
Таким образом, третий конденсатор C3, четвертый конденсатор C1 и пятый конденсатор C5 функционируют в качестве Y-конденсатора, который соединяется с линиями подачи мощности и корпусной землей. Как результат, нижние участки первой канавки T1, второй канавки T2 и третьей канавки T3 функционируют в качестве третьего конденсатора C3, четвертого конденсатора C1 и пятого конденсатора C5.
Таким образом, хотя электростатические емкости третьего конденсатора C3, четвертого конденсатора C1 и пятого конденсатора C5 являются низкими, можно подавлять ток утечки, соответственно. Помимо этого, хотя полупроводниковый конденсатор в первом варианте осуществления применяется к поперечному конденсатору, полупроводниковый конденсатор в третьем варианте осуществления применяется к XY-конденсатору.
Другие операции являются идентичными операциям в первом варианте осуществления, так что их описания опускаются.
[0064] Далее описываются преимущества.
Преимущества, идентичные преимуществам (1)-(3) первого варианта осуществления, а также преимуществам (4) и (5) второго варианта осуществления, могут получаться согласно полупроводниковому конденсатору 1C третьего варианта осуществления.
Четвертый вариант осуществления
[0065] Четвертый вариант осуществления представляет собой пример, в котором каждый контактный электрод размещается в качестве двух групп электродов.
[0066] Сначала описывается конфигурация.
Полупроводниковый конденсатор согласно четвертому варианту осуществления применяется к XY-конденсатору, идентично второму варианту осуществления. Фиг. 10 иллюстрирует планарную структуру полупроводникового конденсатора в четвертом варианте осуществления. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация" и "компоновочная конфигурация" относительно конфигурации полупроводникового конденсатора согласно четвертому варианту осуществления, на основе фиг. 10. "Способ для изготовления полупроводникового конденсатора" четвертого варианта осуществления является идентичным способу второго варианта осуществления, так что его описание опускается.
[0067] Общая конфигурация
Полупроводниковый конденсатор 1D содержит полупроводниковую подложку 2 (например, кремний), изолятор 3 (например, оксид кремния), группы 4 электродов (например, поликристаллический кремний) и контактные электроды (не показаны).
[0068] Полупроводниковая подложка 2 служит в качестве одного из единичных электродов из групп электродов. Первые канавки T1 (углубление) и вторые канавки T2 (углубление) формируются на верхней поверхности 2U (передней поверхности) полупроводниковой подложки 2. Первые канавки T1 и вторые канавки T2 имеют внешнюю форму, которая является прямоугольной при виде сверху. Первые единичные электроды 41 формируются в первых канавках T1. Вторые единичные электроды 42 формируются во вторых канавках T2. Контактная область (не показана) для получения электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на нижней поверхности (не показана) полупроводниковой подложки 2, которая отличается от верхней поверхности 2U, на которой формируются первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42.
[0069] Изолятор 3 имеет области 3A. Области 3A представляют собой области, размещенные между первыми единичными электродами 41 и вторыми единичными электродами 42. Таким образом, области 3A представляют собой области, в которых первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 являются противоположными друг другу. Области 3A служат в качестве диэлектриков первых конденсаторов C1. Допуск и/или проводимость первых конденсаторов C1 задаются таким образом, что они отличаются относительно вторых конденсаторов C2 (не показаны) и третьих конденсаторов C3 (не показаны), как подробнее описано ниже.
[0070] Группы 4 электродов содержат две группы электродов. Одна из групп электродов содержит множество первых единичных электродов 41. Другая группа электродов содержит множество вторых единичных электродов 42. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 имеют внешнюю форму, которая является прямоугольной при виде сверху. Первые единичные электроды 41 имеют структуру канавочных электродов, которые встроены в первые канавки T1. Вторые единичные электроды 42 имеют структуру канавочных электродов, которые встроены во вторые канавки T2.
Другие конфигурации являются идентичными конфигурациям во втором варианте осуществления, так что соответствующим конфигурациям назначены идентичные ссылки с номерами, и их описания опущены.
[0071] Компоновочная конфигурация
Первые канавки T1 и вторые канавки T2 размещаются в решетчатом рисунке в направлении по осям XY с постоянной толщиной W3. Первые канавки T1 и вторые канавки T2 размещаются в четырех рядах относительно направления по осям XY. Первые канавки T1 и вторые канавки T2 размещаются в рисунке попеременно смежного расположения со сдвигом относительно направления по осям XY. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 размещаются в решетчатом рисунке в направлении по осям XY с постоянной толщиной W5. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 размещаются в четырех рядах относительно направления по осям XY. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 размещаются в рисунке попеременно смежного расположения со сдвигом относительно направления по осям XY.
[0072] Области 3A формируются между первыми единичными электродами 41 и вторыми единичными электродами 42. Первые конденсаторы C1 формируются в областях 3A. Первые конденсаторы C1 функционируют в качестве X-конденсатора, который соединяется с линиями подачи мощности. Первые конденсаторы C1 размещаются в семи рядах относительно направления по осям XY. Первые конденсаторы C1 размещаются в рисунке попеременно смежного расположения со сдвигом относительно направления по осям XY. Первые конденсаторы C1 соединяются параллельно.
[0073] Хотя не показано на фиг. 10, множество вторых конденсаторов C2 (не показаны) формируются между множеством первых единичных электродов 41 и полупроводниковой подложкой 2. Множество третьих конденсаторов C3 (не показаны) формируются между множеством вторых единичных электродов 42 и полупроводниковой подложкой 2. Множество вторых конденсаторов C2 (не показаны) и множество третьих конденсаторов C3 (не показаны) функционируют в качестве Y-конденсатора, который соединяется с линией подачи мощности и корпусной землей.
[0074] Толщины областей 3A изолятора 3 в направлениях по оси X и Y составляют W5. Толщина W5 областей 3A является пропорциональной выдерживаемому напряжению первых конденсаторов C1.
[0075] Далее описываются операции.
В четвертом варианте осуществления, группы 4 электродов включают в себя группу электродов, содержащую множество первых единичных электродов 41, и группу электродов, содержащую множество вторых единичных электродов 42.
Таким образом, первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 размещаются в рисунке попеременно смежного расположения со сдвигом. Множество первых конденсаторов C1 размещаются между множеством первых единичных электродов 41 и множеством вторых единичных электродов 42. Таким образом, первые конденсаторы C1 соединяются параллельно.
Таким образом, появляется возможность увеличивать электростатическую емкость конденсаторов между первыми единичными электродами 41 и вторыми единичными электродами 42.
Другие операции являются идентичными операциям в первом варианте осуществления, так что их описания опускаются.
[0076] Далее описываются преимущества.
Преимущества, идентичные преимуществам (1)-(3) первого варианта осуществления, а также преимуществам (4) и (5) второго варианта осуществления, могут получаться согласно полупроводниковому конденсатору 1D четвертого варианта осуществления.
Пятый вариант осуществления
[0077] Пятый вариант осуществления представляет собой пример, в котором контактная область формируется на той же поверхности полупроводниковой подложки, что и поверхность, на которой формируются единичные электроды.
[0078] Сначала описывается конфигурация.
Полупроводниковый конденсатор согласно пятому варианту осуществления применяется к XY-конденсатору, идентично второму варианту осуществления. Фиг. 11 иллюстрирует планарную структуру полупроводникового конденсатора в пятом варианте осуществления, и фиг. 12 показывает внутреннюю структуру. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация" и "компоновочная конфигурация" относительно конфигурации полупроводникового конденсатора согласно пятому варианту осуществления, на основе фиг. 11 и 12. "Способ для изготовления полупроводникового конденсатора" пятого варианта осуществления является идентичным способу второго варианта осуществления, так что его описание опускается.
[0079] Общая конфигурация
Как показано на фиг. 11 и 12, полупроводниковый конденсатор 1E содержит полупроводниковую подложку 2 (например, кремний), изоляторы 3 (например, оксид кремния), группу 4 электродов (например, поликристаллический кремний) и контактный электрод 5 (например, алюминий). Полупроводниковый конденсатор 1E имеет структуру поперечного конденсатора.
[0080] Полупроводниковая подложка 2 служит в качестве одного из единичных электродов из группы электродов, как показано на фиг. 12. Первая канавка T1 (углубление) и вторая канавка T2 (углубление) формируются на верхней поверхности 2U (передней поверхности) полупроводниковой подложки 2, как показано на фиг. 11 и 12. Первый единичный электрод 41 формируется в первой канавке T1, как показано на фиг. 11 и 12. Второй единичный электрод 42 формируется во второй канавке T2, как показано на фиг. 11 и 12. Контактная область 2Uc для реализации электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на той же поверхности полупроводниковой подложки 2, что и верхняя поверхность 2U, на которой формируются первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42, как показано на фиг. 12. На фиг. 12, контактная область 2Uc указывается посредством полужирной линии.
[0081] Изоляторы 3 включают в себя первый изолятор 31, второй изолятор 32 и третий изолятор 33, как показано на фиг. 11 и 12. Первый изолятор 31 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42, как показано на фиг. 12. Первый изолятор 31 служит в качестве диэлектрика первого конденсатора C1, как показано на фиг. 12. Второй изолятор 32 размещается между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2, как показано на фиг. 12. Второй изолятор 32 служит в качестве диэлектрика второго конденсатора C2, как показано на фиг. 12. Третий изолятор 33 размещается между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2, как показано на фиг. 12. Третий изолятор 33 служит в качестве диэлектрика третьего конденсатора C3, как показано на фиг. 12. Допуск и/или проводимость задаются таким образом, что они отличаются между первым конденсатором C1, вторым конденсатором C2 и третьим конденсатором C3, показанными на фиг. 12.
[0082] Группа 4 электродов содержит первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42, как показано на фиг. 11 и 12. Первый единичный электрод 41 имеет структуру канавочного электрода, который встроен в первую канавку T1, как показано на фиг. 12. Второй единичный электрод 42 имеет структуру канавочного электрода, который встроен во вторую канавку T2, как показано на фиг. 12.
[0083] Контактный электрод 5 формируется на верхней поверхности 2U полупроводниковой подложки 2 через контактную область 2Uc, как показано на фиг. 12.
[0084] Компоновочная конфигурация
Первый конденсатор C1 размещается между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42, как показано на фиг. 12. Второй конденсатор C2 размещается между первым единичным электродом 41 и полупроводниковой подложкой 2, как показано на фиг. 12. Третий конденсатор C3 размещается между вторым единичным электродом 42 и полупроводниковой подложкой 2, как показано на фиг. 12.
[0085] Толщина первого изолятора 31 составляет W6, как показано на фиг. 11. Толщины второго изолятора 32 и третьего изолятора 33 составляют W7, как показано на фиг. 11. Толщина W6 первого изолятора 31 превышает толщину W7 второго изолятора 32 и третьего изолятора 33 (W7<W6), как показано на фиг. 11. Толщины первого изолятора 31, второго изолятора 32 и третьего изолятора 33 являются пропорциональными выдерживаемым напряжениям первого конденсатора C1, второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3, как показано на фиг. 11. Таким образом, напряжение, которое может прикладываться в течение указанного периода времени без возникновения пробоя диэлектрика, больше для первого конденсатора C1 по сравнению с напряжением для второго конденсатора C2 и третьего конденсатора C3, как показано на фиг. 11.
[0086] Далее описываются операции.
В пятом варианте осуществления, контактная область 2Uc для реализации электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на той же поверхности полупроводниковой подложки 2, что и поверхность 2U, на которой формируются первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42.
Таким образом, контактная область 2Uc предоставляется на той же поверхности, что и поверхность 2U, на которой формируются первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42. Как результат, полупроводниковая подложка 2, в качестве электрода, может соединяться с электродами, отличными от полупроводниковой подложки 2, т.е. первого единичного электрода 41 и второго единичного электрода 42, на стороне верхней поверхности 2U полупроводниковой подложки 2.
Таким образом, электрическое соединение между первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42 и электрические соединения с полупроводниковой подложкой 2 могут выполняться на одной и той же поверхности 2U полупроводниковой подложки 2.
Другие операции являются идентичными операциям в первом варианте осуществления и втором варианте осуществления; в силу этого их описания опущены.
[0087] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться согласно полупроводниковому конденсатору 1E пятого варианта осуществления, помимо преимуществ (1)-(4), описанных выше.
[0088] (6) Контактная область для получения электропроводности с полупроводниковой подложкой (полупроводниковой подложкой 2) формируется на той же поверхности полупроводниковой подложки (полупроводниковой подложки 2), что и поверхность (поверхность 2U), на которой формируются единичные электроды (первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42).
Таким образом, электрическое соединение между единичными электродами (первым единичным электродом 41 и вторым единичным электродом 42) и электрические соединения с полупроводниковой подложкой (полупроводниковой подложкой 2) могут выполняться на одной и той же поверхности (поверхности 2U) полупроводниковой подложки (полупроводниковой подложки 2).
Шестой вариант осуществления
[0089] Шестой вариант осуществления представляет собой пример, в котором контактные области формируются в областях, окруженных единичными электродами.
[0090] Сначала описывается конфигурация.
Полупроводниковый конденсатор согласно шестому варианту осуществления применяется к XY-конденсатору, идентично второму варианту осуществления. Фиг. 13 иллюстрирует планарную структуру полупроводникового конденсатора в шестом варианте осуществления, и фиг. 14 показывает компоновку структура. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация" и "компоновочная конфигурация" относительно конфигурации полупроводникового конденсатора согласно шестому варианту осуществления, на основе фиг. 13 и 14. "Способ для изготовления полупроводникового конденсатора" в шестом варианте осуществления является идентичным способу во втором варианте осуществления, так что его описание опускается.
[0091] Общая конфигурация
Полупроводниковый конденсатор 1F содержит полупроводниковую подложку 2 (например, кремний), изолятор 3 (например, оксид кремния) и группу 4 электродов (например, поликристаллический кремний), как показано на фиг. 13. Полупроводниковый конденсатор 1F имеет структуру поперечного конденсатора.
[0092] Полупроводниковая подложка 2 становится одним из единичных электродов из группы электродов, как показано на фиг. 13. Первые канавки T1 (углубление) и вторые канавки T2 (углубление) формируются на верхней поверхности 2U (передней поверхности) полупроводниковой подложки 2, как показано на фиг. 13. Первые канавки T1 и вторые канавки T2 имеют внешнюю форму, которая является прямоугольной при виде сверху, как показано на фиг. 13. Первые единичные электроды 41 формируются в первых канавках T1, как показано на фиг. 13. Вторые единичные электроды 42 формируются во вторых канавках T2, как показано на фиг. 13. Контактная область 2Uc для реализации электропроводности с полупроводниковой подложкой 2 формируется на той же поверхности полупроводниковой подложки 2, что и верхняя поверхность 2U, на которой формируются первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42, как показано на фиг. 13.
[0093] Изолятор 3 имеет области 3A и области 3B, как показано на фиг. 13. Области 3A размещаются между первыми канавками T1 и вторыми канавками T2, как показано на фиг. 13 и 14. Таким образом, области 3A представляют собой области, в которых первые канавки T1 и вторые канавки T2 являются противоположными, как показано на фиг. 13 и 14. Области 3A служат в качестве диэлектриков первых конденсаторов C1, как показано на фиг. 13. Области 3B представляют собой области, окруженные посредством первых канавок T1 и вторых канавок T2, как показано на фиг. 13 и 14. Таким образом, области 3B представляют собой области, в которых первые канавки T1 и вторые канавки T2 не являются противоположными, как показано на фиг. 13 и 14. Допуск и/или проводимость задаются таким образом, что они отличаются между первыми конденсаторами C1, относительно вторых конденсаторов C2 (не показаны) и третьих конденсаторов C3 (не показаны), подробно описанных ниже.
[0094] Группы 4 электродов содержат две группы электродов, как показано на фиг. 13. Одна из групп электродов содержит множество первых единичных электродов 41, как показано на фиг. 13. Другая группа электродов содержит множество вторых единичных электродов 42, как показано на фиг. 13. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 имеют внешнюю форму, которая является прямоугольной при виде сверху, как показано на фиг. 13. Первые единичные электроды 41 имеют структуру канавочных электродов, которые встроены в первые канавки T1, как показано на фиг. 13. Второй единичный электрод 42 имеет структуру канавочных электродов, которые встроены во вторые канавки T2, как показано на фиг. 13.
[0095] Компоновочная конфигурация
Первые канавки T1 и вторые канавки T2 размещаются в решетчатом рисунке в направлении по осям XY с постоянной толщиной W8, как показано на фиг. 13. Первые канавки T1 и вторые канавки T2 размещаются в четырех рядах относительно направления по осям XY, как показано на фиг. 13. Первые канавки T1 и вторые канавки T2 размещаются в рисунке попеременно смежного расположения со сдвигом относительно направления по осям XY, как показано на фиг. 13. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 размещаются в решетчатом рисунке в направлении по осям XY с постоянной толщиной W8, как показано на фиг. 13. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 размещаются в четырех рядах относительно направления по осям XY, как показано на фиг. 13. Первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 размещаются в рисунке попеременно смежного расположения со сдвигом относительно направления по осям XY, как показано на фиг. 13.
[0096] Области 3A размещаются между первыми единичными электродами 41 и вторыми единичными электродами 42, как показано на фиг. 13. Первые конденсаторы C1 формируются в областях 3A, как показано на фиг. 13. Первые конденсаторы C1 функционируют в качестве X-конденсатора, который соединяется с линиями подачи мощности, как показано на фиг. 13. Первые конденсаторы C1 размещаются в семи рядах относительно направления по осям XY, как показано на фиг. 13. Первые конденсаторы C1 размещаются в рисунке попеременно смежного расположения со сдвигом относительно направления по осям XY, как показано на фиг. 13. Первые конденсаторы C1 соединяются параллельно, как показано на фиг. 13.
[0097] Хотя не показано на фиг. 13, множество вторых конденсаторов C2 (не показаны) формируются между множеством первых единичных электродов 41 и полупроводниковой подложкой 2. Множество третьих конденсаторов C3 (не показаны) формируются между множеством вторых единичных электродов 42 и полупроводниковой подложкой 2. Множество вторых конденсаторов C2 (не показаны) и множество третьих конденсаторов C3 (не показаны) функционируют в качестве Y-конденсатора, который соединяется с линией подачи мощности и корпусной землей.
[0098] Толщины областей 3A изолятора 3 в направлениях по оси X и Y составляют W8, как показано на фиг. 14. Например, в случае если ширина W8 (толщина оксидной пленки между первыми канавками T1 и вторыми канавками T2) должна составлять один микрон, и если оксидная пленка, которая формируется посредством теплового окисления, имеет толщину, в два раза превышающую толщину между канавками перед окислением, исходная толщина между канавками может задаваться равной 0,5 микронам. Толщина W8 областей 3A является пропорциональной выдерживаемому напряжению первых конденсаторов C1, как показано на фиг. 13.
[0099] Пара первых канавок T1 и пара вторых канавок T2 размещаются в рисунке со сдвигом относительно направления по осям XY, как показано на фиг. 14. Область 3B изолятора 3 окружена посредством пары первых канавок T1 и пары вторых канавок T2, как показано на фиг. 14. Когда боковые стенки первых канавок T1 и вторых канавок T2 окисляются в направлениях по оси X и Y (в направлениях стрелок на чертеже) посредством теплового окисления, участок области 3B не окисляется, как показано на фиг. 14. Таким образом, участок области 3B остается в качестве контактной области 2Uc полупроводниковой подложки 2, как показано на фиг. 14.
[0100] Область 3B располагается в позиции, в которой пара первых канавок T1 обращены друг к другу на диагональной линии D, как показано на фиг. 14. Область 3B располагается в позиции, в которой пара вторых канавок T2 является противоположной на диагональной линии D, как показано на фиг. 14. Длина диагональных линий D в области 3B является обратно пропорциональной электростатической емкости конденсатора, который формируется в области 3B, как показано на фиг. 14. Толщина W8 областей 3A является обратно пропорциональной электростатической емкости конденсаторов, которые формируются в областях 3A, как показано на фиг. 14. Диагональные линии D превышают толщину W8 (D>W8), как показано на фиг. 14. Таким образом, электростатическая емкость конденсатора, который формируется в области 3B, меньше электростатической емкости конденсаторов C1, которые формируются в областях 3A.
Здесь, "диагональные линии D" означают сегменты линии, которые соединяют противолежащие углы пар из первой и второй канавок T1, T2 друг другу и которые указываются посредством пунктирных линий, как показано на фиг. 14.
[0101] Далее описываются операции.
В шестом варианте осуществления, контактные области 2Uc формируются в областях 3B, которые окружены посредством первых единичных электродов 41 и вторых единичных электродов 42.
Таким образом, контактные области 2Uc формируются в областях 3B, в которых первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 не являются противоположными. Таким образом, контактные области 2Uc формируются в областях 3B, в которых электростатическая емкость конденсаторов становится меньше, чем в областях 3A, в которых первые единичные электроды 41 и вторые единичные электроды 42 являются противоположными. Таким образом, контактные области 2Uc формируются в областях 3B, в которых конденсаторы эффективно не функционируют по сравнению с областями 3A. Первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42 не присутствуют в областях 3B. Следовательно, площадь верхней поверхности 2U полупроводниковой подложки 2 может эффективно использоваться, по сравнению со случаем, в котором контактные области 2Uc формируются в областях, отличных от областей 3B верхней поверхности 2U полупроводниковой подложки 2.
Таким образом, контактные области 2Uc могут формироваться из полупроводниковой подложки 2 без сокращения электростатической емкости полупроводникового конденсатора 1F.
Другие операции являются идентичными операциям в первом варианте осуществления, втором варианте осуществления и пятом варианте осуществления, так что их описания опускаются.
[0102] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться согласно полупроводниковому конденсатору 1F шестого варианта осуществления, помимо преимуществ (1)-(4) и (6), уже описанных.
[0103] (7) Контактные области (контактные области 2Uc) формируются в областях (области 3B), которые окружены единичными электродами (первых единичных электродов 41 и вторых единичных электродов 42).
Таким образом, контактные области (контактные области 2Uc) могут формироваться из полупроводниковой подложки (полупроводниковой подложки 2) без сокращения электростатической емкости полупроводникового конденсатора (полупроводникового конденсатора 1F).
[0104] Выше описан полупроводниковый проводник настоящего изобретения на основе первого-шестого вариантов осуществления, но его конкретные конфигурации не ограничены этими вариантами осуществления, и различные модификации и добавления в конструкцию могут вноситься без отступления от объема изобретения согласно каждому пункту формулы изобретения.
[0105] Во втором варианте осуществления, показан пример, в котором полупроводниковый конденсатор 1B изготавливается посредством выполнения процесса формирования канавки (фиг. 5 и 6), процесса формирования изолирующей пленки (фиг. 7) и процесса формирования группы электродов (фиг. 8), в этом порядке. Тем не менее, изобретение не ограничено таким образом. Например, время для этапа теплового окисления в процессе формирования изолирующей пленки может задаваться большим времени для процесса формирования изолирующей пленки (фиг. 7), как показано на фиг. 15 и 16. Процесс формирования канавки является идентичным процессу формирования канавки по фиг. 5 и 6; в силу этого его иллюстрация опускается. В процессе формирования изолятора, во-первых, предусмотрен этап теплового окисления, на котором полупроводниковая подложка 2, которая очищается на этапе очистки подложки, помещается в печь для окисления, и тепло прикладывается в кислородной атмосфере, но его иллюстрация опускается. Время для этого этапа теплового окисления задается таким образом, что оно превышает время для этапа теплового окисления, включенного в процесс формирования изолирующей пленки (фиг. 7). После этого, верхняя поверхность 2U полупроводниковой подложки 2 экспонируется посредством этапа удаления изолятора, на котором участки изолятора 3 удаляются, как показано на фиг. 15. Процесс формирования изолятора в силу этого завершается. В процессе формирования группы электродов первый единичный электрод 41 и второй единичный электрод 42, аналогичные электродам по фиг. 8, формируются в соответствующих канавках T, как показано на фиг. 16. После этого, верхняя поверхность 2U полупроводниковой подложки 2 экспонируется посредством этапа удаления электродного материала, на котором участки электродного материала удаляются, как показано на фиг. 16. Процесс формирования группы электродов в силу этого завершается. Таким образом, тепловое окисление продолжается даже после того, как площадь между канавками T окисляется. Как результат, толщина FT2 оксидной пленки изолятора 3, который формируется в нижнем участке канавок T, задается больше толщины FT1 оксидной пленки (фиг. 7) (FT2>FT1), как показано на фиг. 15. Таким образом, можно увеличивать выдерживаемые напряжения конденсаторов, которые формируются между полупроводниковой подложкой 2 и каждой из канавок T, а также подавлять ток утечки между полупроводниковой подложкой 2 и каждой из канавок T.
[0106] Во втором варианте осуществления, показан пример, в котором изолирующая пленка формируется на полупроводниковой подложке посредством очистки теплового окисления, в которой полупроводниковая подложка 2 помещается в печь для окисления (не показана), и тепло прикладывается в кислородной атмосфере. Тем не менее, изобретение не ограничено таким образом. Например, изолирующая пленка может формироваться на полупроводниковой подложке посредством использования CVD-способа.
[0107] Во втором варианте осуществления, третьем варианте осуществления и пятом варианте осуществления, показаны примеры, в которых контактный электрод 5 изготовлен из алюминия. Тем не менее, изобретение не ограничено таким образом. Например, контактный электрод 5 может быть изготовлен из Ti (титана)/Ni (никеля)/Ag (серебра).
[0108] Во втором-шестом вариантах осуществления, показаны примеры, в которых полупроводниковый конденсатор настоящего изобретения применяется к XY-конденсатору, который используется для подавления электромагнитного шума. Тем не менее, полупроводниковый конденсатор настоящего изобретения может применяться к конденсаторам, используемым в инверторах (например, к сглаживающим конденсаторам), смонтированных в транспортных средствах, таких как электротранспортные средства или гибридные транспортные средства, либо для других промышленных вариантов применения, помимо промышленных вариантов применения для транспортных средств (например, судов).
Пояснения к обозначениям ссылок
[0109] C1, C2, C3, C4, C5 - первый-пятый конденсаторы
T, T1, T2, T3 - канавка
W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7, W8 - толщина между единичными электродами
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F - полупроводниковый конденсатор
2, 2A, 2B - полупроводниковая подложка
2D - нижняя поверхность
2U - верхняя поверхность
2Dc, 2Uc - контактная область
3, 31, 32, 33, 34, 35 - изолятор
3A - область, размещенная между единичными электродами
3B - область, окруженная единичными электродами
4 - группа электродов
41, 42, 43, 44 - первый-четвертый единичные электроды.