專利名稱：半導(dǎo)體器件及分壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及分壓電路。
背景技術(shù)：
裝入了多個(gè)電容元件的半導(dǎo)體器件是已知的。這樣的半導(dǎo)體器件例如由雙極型集成電路構(gòu)成(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。圖6示出用于該雙極型集成電路的單位電容元件的斷面構(gòu)造的一例。如圖6所示，單位電容元件Cy由P型的半導(dǎo)體襯底1；P型的分離區(qū)域2；由分離區(qū)域2包圍的N型層構(gòu)成的島區(qū)域3；在島區(qū)域3的表面上形成的N型的下部電極區(qū)域4；氧化膜5；硅氮化膜等的電介質(zhì)薄膜6；鋁的上部電極7；以及下部電極的引出電極8構(gòu)成。其電容值大致由電介質(zhì)薄膜6與下部電極4的表面接觸的面積來確定。該面積與除去了覆蓋下部電極4的氧化膜5的開口部5a的面積相等。
如圖7的平面圖所示，通過將這樣的單位電容元件Cy并聯(lián)連接，構(gòu)成電容元件組Ca、Cb。如果電容比是5∶15(1∶3)，則將單位電容元件Cy并列5個(gè)作為電容元件Ca，而單位電容元件Cy并列15個(gè)作為電容元件Cb。然后，各單位電容元件Cy在每個(gè)電容元件組Ca、Cb中通過連接電極11而被連接到共用電極12、13上。
構(gòu)成各電容元件組Ca、Cb的電容元件Cy通過連接在上部電極7上的電極布線11被并聯(lián)連接。例如，如果形成3層鋁布線，則電極布線在第3層的布線層、即位于最上層的布線層上形成。各單位電容元件Cy的下部電極4連接到接地電位GND。
(日本)特開平11-312784號公報(bào)在構(gòu)成上述的電容元件組Ca、Cb時(shí)，單位電容元件Cy的布線圖形成為問題。即，由于對半導(dǎo)體器件的小型化和高精度化的需求，對于電容元件組來說，需要盡量使用小的單位電容元件，獲得高精度的電容值和電容比。
但是，一般地，由于小面積化，所以單位電容元件Cy的電容值越小，電容值和電容比的精度越差。因此，為實(shí)現(xiàn)不降低其精度的小面積化，要求創(chuàng)意籌劃單位電容元件Cy的布線圖形。
然而，在上述的圖7所示的以往的布線方式中，不適合小型化。即，首先，在各單位電容元件組Ca、Cb中，用于連接共用電極12、13的連接電極11的環(huán)繞在每個(gè)單位電容元件Cy中是必要的，僅此就會(huì)阻礙小型化。在這點(diǎn)上，使引出電極8連接在共用電極上，將連接電極11進(jìn)行環(huán)繞的情況也一樣。
另外，將多個(gè)電容元件組Ca、Cb配置在同一集成電路上。因此，在這些電容元件組的每一個(gè)中配置各自的連接電極11或個(gè)別的共用電極12、13，僅此就會(huì)阻礙小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，具有由多個(gè)單位電容元件構(gòu)成的電容元件組，在所述電容元件組的全體上部電極的外周上，設(shè)置該電容元件組的所述各單位電容元件的下部電極的引出電極。
因此，不需要在各單位電容元件的每一個(gè)中引出電極的環(huán)繞，可實(shí)現(xiàn)電容元件組的小面積化并將半導(dǎo)體器件小型化，同時(shí)加工容易，結(jié)果，可提高加工精度。因此，提高電容比精度。
此外，所述引出電極配置成包圍所述電容元件組的所述全體上部電極。因此，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電容元件組得小面積化。另外，由于引出電極配置成包圍全體上部電極，對于引出電極與外部電路等的連接變得容易。
而且，至少在每個(gè)所述電容元件組中，所述各單位電容元件是相同的。因此，由于各單位電容元件相同，加工精度提高，因而電容比精度提高。
而且，所述單位電容元件所有的所述下部電極互相連接。
另外，所述各單位電容元件配置成格子狀，所述各電容元件組中互相相鄰的所述各單位電容元件的所述上部電極相互耦合。因此，無須在每個(gè)單位電容元件Cu上形成將上部電極7引出到外部的布線圖形，可高密度安裝單位電容元件，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電容元件組的小面積化。因此，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的小型化。另外，由于各單位電容元件配置成格子狀，所以加工精度提高，因而電容比精度提高。
而且，將所述電容元件組的所述引出電極的一部分切口，通過該部分，所述上部電極的外部連接用端子可延伸到外部。因此，上部電極的外部連接用端子可不與引出電極重疊地延伸到外部。
而且，在所述半導(dǎo)體器件中形成多個(gè)所述電容元件組，在該多個(gè)所述電容元件組的全體所述上部電極的外周上，配置該多個(gè)電容元件組的所述個(gè)單位電容元件的所述下部電極的引出電極。因此，無須在每個(gè)電容元件組中配置引出電極即可，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)各電容元件組的整體的小面積化。因此，可實(shí)現(xiàn)具有多個(gè)電容元件組的半導(dǎo)體器件的小型化。
另外，在所述電容元件組的全體所述上部電極與所述引出電極之間存在不存在所述單位電容元件的空閑區(qū)域的情況下，在所述空閑區(qū)域中配置虛擬元件。
由此，可防止由于空閑區(qū)域中什么也不存在導(dǎo)致的級差的產(chǎn)生，加工容易，加工精度提高，因而，電容比提高。
本發(fā)明的分壓電路，使用所述半導(dǎo)體器件，將所述電容元件組作為構(gòu)成元件。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖2是本發(fā)明另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖3是表示使用圖1的半導(dǎo)體器件的分壓電路的構(gòu)成例的電路圖。
圖4是表示使用圖2的半導(dǎo)體器件的分壓電路的構(gòu)成例的電路圖。
圖5是表示連接圖3和圖4的分壓電路的比較器的電路圖。
圖6是表示以往與本發(fā)明中共用的單位電容元件的斷面構(gòu)造的一例的圖。
圖7是表示以往的單位電容元件的布線圖形的平面圖。
圖8是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的單位電容元件的斷面構(gòu)造的一例的圖。
具體實(shí)施例方式
在表示本實(shí)施方式的一例的圖1至圖5中，對于上述圖6的斷面圖所示的與以往的部分相同或相同的部分，賦予相同的符號，以上述的現(xiàn)有技術(shù)代為說明。例如，關(guān)于單位電容元件的斷面構(gòu)造，基本上與圖6所示的構(gòu)造相同。
如圖1的平面圖所示，半導(dǎo)體器件具有一對電容元件組C1、C2。圖中以虛線畫出的左側(cè)是電容元件組C1的區(qū)域，其右側(cè)是電容元件組C2的區(qū)域。此外，在虛線上部中途分成兩部分而包圍的區(qū)域中配置后述的虛擬元件D1、D2。
各電容元件組C1、C2通過配置多個(gè)相同的單位電容元件Cu而構(gòu)成。而且，在所有的單位電容元件Cu的全體上部電極7的外周上配置電容元件組C1、C2的各單位電容元件Cu的下部電極的引出電極8。
因此，與上述的圖7所示的以往的布線方式的情況相比，不需要在每個(gè)單位電容元件Cu中進(jìn)行引出電極8的環(huán)繞，可實(shí)現(xiàn)電容元件組C1、C2的小面積化并使半導(dǎo)體器件小型化，同時(shí)加工容易，結(jié)果使加工精度提高。因而，電容比精度提高。
特別是，將引出電極8帶狀配置，以使其包圍電容元件組C1、C2的全體上部電極7。這樣，在每個(gè)電容元件組C1、C2中無須分別配置引出電極8即可，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電容元件組C1、C2的小面積化。此外，由于引出電極8被配置成包圍全體上部電極7，對于引出電極8與外部電路等的連接變得容易。
但是，對于與電容元件組C1、C2的上部電極的外部連接用端子T1、T2交叉的部分的引出電極8，通過將其一部分切口而空出了空間。這樣，外部連接用端子T1、T2成為與引出電極8不重疊而引出的狀態(tài)。然而，即使引出電極8的表面上有切口，但沒有改變單位電容元件C1、C2的全部下部電極互相連接的情況。
此外，單位電容元件Cu被配置成格子狀，在各電容元件組C1、C2中，互相相鄰的各單位電容元件Cu的上部電極7相互耦合。由此，無須在每個(gè)單位電容元件Cu中形成將上部電極7引出到外部的布線圖形，可高密度安裝多個(gè)單位電容元件Cu，同時(shí)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電容元件組C1、C2的小面積化。因此，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的小型化。此外，由于各單位電容元件配置成格子狀，加工容易并且精度提高，所以電容比精度提高。
而且，在電容元件組C1、C2和引出電極8之間產(chǎn)生的空閑區(qū)域中配置虛擬的電容元件。這樣，可防止由于空閑區(qū)域中什么也不存在導(dǎo)致產(chǎn)生臺階，加工容易，加工精度提高。因而，電容比提高。
＝＝＝其他實(shí)施方式＝＝＝圖2的平面圖示出其他實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件。由于參照圖1與上述半導(dǎo)體器件相同的部分重復(fù)，因此以不同的部分為中心進(jìn)行說明。
圖2示出的半導(dǎo)體器件具有3個(gè)電容元件組C4、C5、C6。在下部由虛線包圍的2個(gè)區(qū)域中，在左側(cè)配置電容元件組C4，在右側(cè)配置電容元件組C5。而在剩下的大的區(qū)域中配置電容元件組C6。
電容元件組C5與2個(gè)電容元件組C4、C6使用互相不同大小(容量)的單位電容元件。電容元件組C5通過配置比較大尺寸的相同的單位電容元件Cu2而構(gòu)成。電容元件組C4、C6通過配置比較小尺寸的相同的單位電容元件Cu1而構(gòu)成。
接著，在3個(gè)電容元件組C4、C5、C6的所有單位電容元件Cu1、Cu2的全體上部電極7的外周上配置電容元件組C4、C5、C6的所有各單位電容元件Cu的下部電極的引出電極8。
＝＝＝對特定用途的電路的應(yīng)用例＝＝＝參照圖1說明的半導(dǎo)體器件例如被用于圖3所示的可應(yīng)對0.1V單位的精度的各個(gè)分壓電路中。左側(cè)的分壓電路檢測施加在SOLAR端子上的2.0V的設(shè)定電壓，右側(cè)的分壓電路檢測施加在EPR端子上的2.9V的設(shè)定電壓。各分壓電路中使用的電容C1由圖1的半導(dǎo)體器件中的電容元件組C1構(gòu)成。另外，各分壓電路中使用的電容C2由圖1的半導(dǎo)體器件中的電容元件組C2構(gòu)成。
圖3的左側(cè)的分壓電路中，相對于一端接地的電容C0、C2的并聯(lián)電路，電容C1被串聯(lián)連接。該并聯(lián)電路與電容C1的連接點(diǎn)作為COMP輸入端子與后級的電路連接。
另一方面，圖3的右側(cè)的分壓電路中，相對于一端接地的電容C0、C1的并聯(lián)電路，電容C2被串聯(lián)連接。該并聯(lián)電路與電容C2的連接點(diǎn)作為COMP輸入端子與后級的電路連接。
對于各電容C0、C1、C2，兩分壓電路都設(shè)定了規(guī)定的電容比。其結(jié)果，對于輸入端子SOLAR、EPR上施加的電壓，各設(shè)定電壓以2.0V、2.9V為基準(zhǔn)，從三個(gè)電容的連接點(diǎn)的COMP輸入端子可獲得都以相同的0.9V為基準(zhǔn)的電壓。即，如果輸入端子SOLAR、EPR上施加的電壓以各設(shè)定電壓2.0V、2.9V為中心上下變化，則COMP輸入端子的電壓以相同的0.9V為中心上下變化。
這些分壓電路例如可作為電子卡尺等的計(jì)測裝置的電壓檢測電路系統(tǒng)的一部分使用。即，作為連接這些分壓電路的后級的電路，可采用圖5所示的比較器CMP。即，將各分壓電路的COMP的輸入端子連接到比較器CMP的反轉(zhuǎn)輸入(或非反轉(zhuǎn)輸入)上。在該比較器CMP的非反轉(zhuǎn)輸入端子(或反轉(zhuǎn)輸入)上施加作為比較基準(zhǔn)的0.9V的基準(zhǔn)電壓Vref。由這樣的結(jié)構(gòu)，在施加在各分壓電路的輸入端子SOLAR、EPR上的電壓以各設(shè)定電壓2.0V、2.9V為中心變化的情況下，對應(yīng)其變化，可從相同的比較器CMP獲得正的或負(fù)的輸出。
而參照圖2說明的半導(dǎo)體器件例如被用于圖4所示的可應(yīng)對0.1V單位的精度的各個(gè)分壓電路中。左側(cè)的分壓電路檢測施加在VDD端子上的1.3V的設(shè)定電壓，中央的分壓電路檢測施加在VDD端子上的1.4V的設(shè)定電壓，右側(cè)的分壓電路檢測施加在VDD端子上的1.5V的設(shè)定電壓。各分壓電路中使用的電容C4由圖2的半導(dǎo)體器件中的電容元件組C4構(gòu)成。另外，各分壓電路中使用的電容C5由圖2的半導(dǎo)體器件中的電容元件組C5構(gòu)成。而且，各分壓電路中使用的電容C6由圖2的半導(dǎo)體器件中的電容元件組C6構(gòu)成。
圖4的左側(cè)的分壓電路中，相對于一端接地的電容C3，電容C4、C5、C6的并聯(lián)電路被串聯(lián)連接。該并聯(lián)電路與電容C3的連接點(diǎn)作為COMP輸入端子與后級的電路連接。
此外，圖4的中央的分壓電路中，相對于一端接地的電容C6、C3的并聯(lián)電路，電容C4、C5的并聯(lián)電路被串聯(lián)連接。這些并聯(lián)電路的連接點(diǎn)作為COMP輸入端子與后級的電路連接。
而且，圖4的右側(cè)的分壓電路中，相對于一端接地的電容C6、C5、C3的并聯(lián)電路，電容C4被串聯(lián)連接。該并聯(lián)電路與電容C4的連接點(diǎn)作為COMP輸入端子與后級的電路連接。
對于各電容C3至C6，這三個(gè)分壓電路都設(shè)定了規(guī)定的電容比。結(jié)果，對于各輸入端子VDD上施加的電壓，各設(shè)定電壓以1.3V、1.4V、1.5V為基準(zhǔn)，從COMP輸入端子可獲得都以相同的0.9V為基準(zhǔn)的電壓。即，如果各輸入端子VDD上施加的電壓以各設(shè)定電壓1.3V、1.4V、1.5V為中心上下變化，則COMP輸入端子的電壓以相同的0.9V為中心上下變化。
這些分壓電路例如可作為電子卡尺等的計(jì)測裝置的電壓檢測電路系統(tǒng)的一部分使用。即，作為連接這些分壓電路的后級的電路，可采用圖5所示的比較器CMP。即，將各分壓電路的COMP的輸入端子連接到比較器CMP的反轉(zhuǎn)輸入(或非反轉(zhuǎn)輸入)上。在該比較器CMP的非反轉(zhuǎn)輸入端子(或反轉(zhuǎn)輸入)上施加作為比較基準(zhǔn)的0.9V的基準(zhǔn)電壓vref。由這樣的結(jié)構(gòu)，在施加在各分壓電路的輸入端子VDD上的電壓以各設(shè)定電壓1.3V、1.4V、1.5V為中心變化的情況下，對應(yīng)其變化，可從相同的比較器CMP獲得正的或負(fù)的輸出。
再有，作為單位電容元件的斷面構(gòu)造的一例，例舉了圖6示出的構(gòu)造，但并不限于此。本發(fā)明適用于各種形式的斷面構(gòu)造。例如，期望圖8所示的斷面構(gòu)造也是本發(fā)明的實(shí)施方式。即，如圖8所示，作為單位電容元件的斷面構(gòu)造，其結(jié)構(gòu)是在上部電極7的外周上配置下部電極的引出電極8。
本發(fā)明的效果是可實(shí)現(xiàn)電容元件組的小面積化并可將半導(dǎo)體器件小型化，同時(shí)加工容易，加工精度提高。因此，電容比精度提高。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，具有由多個(gè)單位電容元件構(gòu)成的電容元件組，其特征在于，在所述電容元件組的全體上部電極的外周上，設(shè)置該電容元件組的所述各單位電容元件的下部電極的引出電極。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述引出電極配置成包圍所述電容元件組的所述全體上部電極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，至少在每個(gè)所述電容元件組中，所述各單位電容元件是相同的。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述單位電容元件所有的所述下部電極互相連接。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述各單位電容元件配置成格子狀，所述各電容元件組中互相相鄰的所述各單位電容元件的所述上部電極相互耦合。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，將所述電容元件組的所述引出電極的一部分切口，通過該部分，所述上部電極的外部連接用端子可延伸到外部。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在所述半導(dǎo)體器件中形成多個(gè)所述電容元件組。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在所述電容元件組的全體所述上部電極與所述引出電極之間存在不存在所述單位電容元件的空閑區(qū)域的情況下，在所述空閑區(qū)域中配置虛擬元件。
9.一種分壓電路，它使用權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，將所述電容元件組作為構(gòu)成元件。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，具有由多個(gè)單位電容元件構(gòu)成的電容元件組，其特征在于，在電容元件組的全體上部電極的外周上，設(shè)置該電容元件組的各單位電容元件的下部電極的引出電極。引出電極可配置成包圍電容元件組的全體上部電極。
文檔編號H01L27/08GK1577847SQ20041006213
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者金子智 申請人:三洋電機(jī)株式會(huì)社