JP5551480B2 - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態の一例を示す断面図である。図1を参照すると、半導体基板上1上に、通常の半導体装置と同様に、能動素子2、素子分離領域3および層間絶縁膜4が形成されるとともに、層間絶縁膜4内に複数の配線層が形成されている。すなわち、本実施形態の半導体装置は、半導体基板1と、半導体基板1上に形成された多層配線層を有する。そして、この多層配線層は、インダクタ素子10と、インダクタ素子10の上方に形成された配線11A乃至11C及び12と、インダクタ素子10と配線11A乃至11Cおよび12との間に形成され、平面視で前記インダクタ素子を覆う、固定電位を有する遮蔽導体13及び14と、を有する。なお、以下、「配線11A乃至11C」を単に「配線11」と表わすことがある)。
次に、本発明の第2の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
以下、参考形態の例を付記する。
1. 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された多層配線層と、を有し、
前記多層配線層は、
インダクタ素子と、
前記インダクタ素子の上方に形成されたインダクタ上配線と、
前記インダクタ素子と前記インダクタ上配線との間に形成され、平面視で前記インダクタ素子を覆う、固定電位を有する遮蔽導体と、を有する半導体装置。
2. 前記遮蔽導体の固定電位が、半導体装置に供給される電源電位、接地電位、および、前記電源電位の約半分の電位、の中のいずれかであることを特徴とする1に記載の半導体装置。
3. 前記インダクタ上配線の膜厚は、前記遮蔽導体の膜厚以上、かつ、前記インダクタ素子の膜厚以上であることを特徴とする1または2に記載の半導体装置。
4. 前記遮蔽導体の膜厚は、前記インダクタ素子の膜厚以上であることを特徴とする1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置。
5. 前記遮蔽導体は、前記インダクタ素子と平面視で重なる領域において、格子状パターンを形成している1乃至4のいずれか一に記載の半導体装置。
6. 前記遮蔽導体は、互いに電気的に繋がった遮蔽導体配線を有し、
前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に位置する前記遮蔽導体配線の延伸方向は、その遮蔽導体配線の直下における前記インダクタ素子の電流方向と略直角な関係にあることを特徴とする1乃至4のいずれか一に記載の半導体装置。
7. 前記インダクタ上配線の延伸方向は全て同じであり、
前記インダクタ素子は互いに電気的に繋がった複数のインダクタ配線からなり、
前記インダクタ配線は、前記インダクタ上配線の延伸方向と略平行に延伸している第1インダクタ配線と、前記インダクタ上配線の延伸方向と略直角に延伸している第2インダクタ配線と、を有することを特徴とする1乃至6のいずれか一に記載の半導体装置。
8. 全ての前記第1インダクタ配線の長さの合計は、全ての前記第2インダクタ配線の長さの合計よりも小さいことを特徴とする7に記載の半導体装置。
9. 前記遮蔽導体は2つ以上のサブ遮蔽導体を有し、
前記2つ以上のサブ遮蔽導体は、それぞれ異なった層の前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に形成され、ビアを介して互いに電気的に繋がっていることを特徴とする5乃至8のいずれか一に記載の半導体装置。
10. 上下方向に隣り合う2つの前記サブ遮蔽導体の膜厚は、同じもしくは上方に位置するサブ遮蔽導体の方が厚い、ことを特徴とする9に記載の半導体装置。
11. 前記サブ遮蔽導体は、導体領域と開口領域とを有するパターンに形成され、
前記サブ遮蔽導体の前記開口領域は、平面視で少なくとも1つの他の前記サブ遮蔽導体の前記導体領域と重なることを特徴とする9または10に記載の半導体装置。
12. 互いに電気的に繋がった遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体が少なくとも2つ存在し、
前記遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体はいずれも、前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に位置する前記遮蔽導体配線の延伸方向が、その遮蔽導体配線の直下における前記インダクタ素子の電流方向と略直角な関係にあることを特徴とする9乃至11のいずれか一に記載の半導体装置。
13. 互いに電気的に繋がった遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体と、格子状パターンを形成している前記サブ遮蔽導体とが、それぞれ少なくとも1つ存在し、
前記遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体はいずれも、前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に位置する前記遮蔽導体配線の延伸方向が、その遮蔽導体配線の直下における前記インダクタ素子の電流方向と略直角な関係にあることを特徴とする9乃至11のいずれか一に記載の半導体装置。
14. 前記格子状パターンを形成している前記サブ遮蔽導体が少なくとも1つ存在することを特徴とする9乃至11に記載の半導体装置。
15. 前記インダクタ素子と前記遮蔽導体との前記半導基板に対して垂直な方向の距離は、前記インダクタ素子と前記半導体基板との前記半導体基板に対して垂直な方向の距離よりも大きいことを特徴とする、1乃至8のいずれか一に記載の半導体装置。
16. 前記インダクタ素子と最も下層に位置する前記サブ遮蔽導体との前記半導基板に対して垂直な方向の距離は、前記インダクタ素子と前記半導体基板との前記半導体基板に対して垂直な方向の距離よりも大きいことを特徴とする、9乃至14のいずれか一に記載の半導体装置。
17. 前記インダクタ上配線は固定電位を有し、
前記インダクタ上配線の固定電位は、半導体装置に供給される電源電位、接地電位、および、前記電源電位の約半分の電位、の中のいずれかであることを特徴とする1乃至16のいずれか一に記載の半導体装置。
18. 前記インダクタ上配線は、
前記固定電位が半導体装置に供給される電源電位である配線と、前記固定電位が接地電位である配線とが、同一層内に交互に配置されていることを特徴とする17に記載の半導体装置。
19. 前記インダクタ上配線は電位可変の信号配線であることを特徴とする1乃至16のいずれか一に記載の半導体装置。
20. 前記インダクタ上配線の更に上層に、半導体装置の外部接続用の金属端子が形成されていることを特徴とする1乃至19に記載の半導体装置。
21. 前記インダクタ素子を略周回状に取り囲む周回配線をさらに有し、
前記遮蔽導体は、前記周回配線と電気的に繋がっている1乃至20のいずれか一に記載の半導体装置。
22. 前記インダクタ素子と、前記遮蔽導体と、前記インダクタ上配線と、を有する回路を備える1乃至21に記載の半導体装置。
23. 半導体基板上にインダクタ素子を形成する工程と、
前記インダクタ素子の上方に、固定電位を有する遮蔽導体を形成する工程と、
前記遮蔽導体の上方に、配線を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2 能動素子
3 素子分離領域
4 層間絶縁膜
10 インダクタ素子
11A 配線
11B 配線
11C 配線
11D 配線
11E 配線
12 配線
13 遮蔽導体
14 遮蔽導体
15 ビア
16 多層配線
17 拡散層
18 切欠部
19 スリット
20 領域
21 遮蔽導体
22 遮蔽導体
23 遮蔽導体
Claims (20)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された多層配線層と、を有し、
前記多層配線層は、
インダクタ素子と、
前記インダクタ素子の上方に形成されたインダクタ上配線と、
前記インダクタ素子と前記インダクタ上配線との間に形成され、平面視で前記インダクタ素子を覆う、固定電位を有する遮蔽導体と、を有し、
前記インダクタ素子と前記遮蔽導体との間の前記半導基板に対して垂直な方向の距離は、前記インダクタ素子と前記半導体基板との間の前記半導体基板に対して垂直な方向の距離よりも大きく、
前記インダクタ上配線の延伸方向は全て同じであり、
前記インダクタ素子は互いに電気的に繋がった複数のインダクタ配線からなり、
前記インダクタ配線は、前記インダクタ上配線の延伸方向と略平行に延伸している第1インダクタ配線と、前記インダクタ上配線の延伸方向と略直角に延伸している第2インダクタ配線と、を有し、
全ての前記第1インダクタ配線の長さの合計は、全ての前記第2インダクタ配線の長さの合計よりも小さい半導体装置。 - 前記遮蔽導体の固定電位が、半導体装置に供給される電源電位、接地電位、および、前記電源電位の約半分の電位、の中のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記インダクタ上配線の膜厚は、前記遮蔽導体の膜厚以上、かつ、前記インダクタ素子の膜厚以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記遮蔽導体の膜厚は、前記インダクタ素子の膜厚以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置。
- 前記遮蔽導体は、前記インダクタ素子と平面視で重なる領域において、格子状パターンを形成している請求項1乃至4のいずれか一に記載の半導体装置。
- 前記遮蔽導体は、互いに電気的に繋がった遮蔽導体配線を有し、
前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に位置する前記遮蔽導体配線の延伸方向は、その遮蔽導体配線の直下における前記インダクタ素子の電流方向と略直角な関係にあることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の半導体装置。 - 前記遮蔽導体は2つ以上のサブ遮蔽導体を有し、
前記2つ以上のサブ遮蔽導体は、それぞれ異なった層の前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に形成され、ビアを介して互いに電気的に繋がっていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載の半導体装置。 - 上下方向に隣り合う2つの前記サブ遮蔽導体の膜厚は、同じもしくは上方に位置するサブ遮蔽導体の方が厚い、ことを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
- 前記サブ遮蔽導体は、導体領域と開口領域とを有するパターンに形成され、
前記サブ遮蔽導体の前記開口領域は、平面視で少なくとも1つの他の前記サブ遮蔽導体の前記導体領域と重なることを特徴とする請求項7または8に記載の半導体装置。 - 互いに電気的に繋がった遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体が少なくとも2つ存在し、
前記遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体はいずれも、前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に位置する前記遮蔽導体配線の延伸方向が、その遮蔽導体配線の直下における前記インダクタ素子の電流方向と略直角な関係にあることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一に記載の半導体装置。 - 互いに電気的に繋がった遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体と、格子状パターンを形成している前記サブ遮蔽導体とが、それぞれ少なくとも1つ存在し、
前記遮蔽導体配線を有する前記サブ遮蔽導体はいずれも、前記インダクタ素子と平面視で重なる領域に位置する前記遮蔽導体配線の延伸方向が、その遮蔽導体配線の直下における前記インダクタ素子の電流方向と略直角な関係にあることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一に記載の半導体装置。 - 前記格子状パターンを形成している前記サブ遮蔽導体が少なくとも1つ存在することを特徴とする請求項7乃至9に記載の半導体装置。
- 前記インダクタ素子と最も下層に位置する前記サブ遮蔽導体との前記半導基板に対して垂直な方向の距離は、前記インダクタ素子と前記半導体基板との前記半導体基板に対して垂直な方向の距離よりも大きいことを特徴とする、請求項7乃至12のいずれか一に記載の半導体装置。
- 前記インダクタ上配線は固定電位を有し、
前記インダクタ上配線の固定電位は、半導体装置に供給される電源電位、接地電位、および、前記電源電位の約半分の電位、の中のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一に記載の半導体装置。 - 前記インダクタ上配線は、
前記固定電位が半導体装置に供給される電源電位である配線と、前記固定電位が接地電位である配線とが、同一層内に交互に配置されていることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。 - 前記インダクタ上配線は電位可変の信号配線であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一に記載の半導体装置。
- 前記インダクタ上配線の更に上層に、半導体装置の外部接続用の金属端子が形成されていることを特徴とする請求項1乃至16に記載の半導体装置。
- 前記インダクタ素子を略周回状に取り囲む周回配線をさらに有し、
前記遮蔽導体は、前記周回配線と電気的に繋がっている請求項1乃至17のいずれか一に記載の半導体装置。 - 前記インダクタ素子と、前記遮蔽導体と、前記インダクタ上配線と、を有する回路を備える請求項1乃至18に記載の半導体装置。
- 半導体基板上にインダクタ素子を形成する工程と、
前記インダクタ素子の上方に、固定電位を有する遮蔽導体を形成する工程と、
前記遮蔽導体の上方に、配線を形成する工程と、
を有し、
前記遮蔽導体を形成する工程では、前記インダクタ素子と前記遮蔽導体との間の前記半導基板に対して垂直な方向の距離は、前記インダクタ素子と前記半導体基板との間の前記半導体基板に対して垂直な方向の距離よりも大きくなるように前記遮蔽導体を形成し、
前記配線を形成する工程では、延伸方向が同じである前記配線を形成し、
前記インダクタ素子を形成する工程では、互いに電気的に繋がった、前記配線の延伸方向と略平行に延伸している第1インダクタ配線と、前記配線の延伸方向と略直角に延伸している第2インダクタ配線とからなり、全ての前記第1インダクタ配線の長さの合計は、全ての前記第2インダクタ配線の長さの合計よりも小さい前記インダクタ素子を形成する半導体装置。
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