(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-13
(45)【発行日】2024-06-21
(54)【発明の名称】高効率キャパシタ構造体
(51)【国際特許分類】
H01L 21/822 20060101AFI20240614BHJP
H01L 27/04 20060101ALI20240614BHJP
H01L 21/82 20060101ALI20240614BHJP
【FI】
H01L27/04 C
H01L21/82 W
H01L27/04 D
(21)【出願番号】P 2019183192
(22)【出願日】2019-10-03
【審査請求日】2022-08-16
(31)【優先権主張番号】10-2018-0166408
(32)【優先日】2018-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】129,Samsung-ro,Yeongtong-gu,Suwon-si,Gyeonggi-do,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】IBC一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】洪 赫 基
(72)【発明者】
【氏名】金 載 興
(72)【発明者】
【氏名】姜 誠 贊
(72)【発明者】
【氏名】尹 容 燮
(72)【発明者】
【氏名】李 忠 鎬
【審査官】西村 治郎
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2013/0228894(US,A1)
【文献】特表2012-509593(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 27/04
H01L 21/822
H01L 21/82
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに交互に積層される少なくとも1層の第1層、及び少なくとも1層の第2層を含み、
前記第1層は、第1方向に沿ってこの順に配置される第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極を含み、
前記第2層は、第2方向に沿って配置され、前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極と電気的に連結される第5電極、第6電極、第7電極及び第8電極を含み、
前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極は、それぞれベース部と、前記ベース部から突出するように設けられる複数のブランチ部と、を含み、
前記第5電極及び前記第7電極は、前記第2電極及び前記第4電極のブランチ部に対応し、前記第6電極及び前記第8電極は、前記第1電極及び前記第3電極のブランチ部に対応して設けられ
、
前記第1電極は、前記第1層の水平方向に、前記第2電極と電気容量的にカップリングされると共に、前記第1層の垂直方向に、前記第6電極、第7電極及び第8電極と電気容量的にカップリングされるキャパシタ構造体。
【請求項2】
互いに交互に積層される少なくとも1層の第1層、及び少なくとも1層の第2層を含み、
前記第1層は、第1方向に沿ってこの順に配置される第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極を含み、
前記第2層は、第2方向に沿って配置され、前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極と電気的に連結される第5電極、第6電極、第7電極及び第8電極を含み、
前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極は、それぞれベース部と、前記ベース部から突出するように設けられる複数のブランチ部と、を含み、
前記第5電極及び前記第7電極は、前記第2電極及び前記第4電極のブランチ部に対応し、前記第6電極及び前記第8電極は、前記第1電極及び前記第3電極のブランチ部に対応して設けられ、
前記第2電極は、前記第1層の水平方向に、前記第1電極及び前記第3電極と電気容量的にカップリングされると共に、前記第1層の垂直方向に、前記第5電極、前記第7電極及び前記第8電極と電気容量的にカップリングされ
るキャパシタ構造体。
【請求項3】
前記第1電極は、前記第1層の水平方向に、前記第2電極と電気容量的にカップリングされると共に、前記第1層の垂直方向に、前記第6電極、第7電極及び第8電極と電気容量的にカップリングされることを特徴とする請求項
2に記載のキャパシタ構造体。
【請求項4】
前記第2方向は、前記第1方向に対して垂直であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のキャパシタ構造体。
【請求項5】
前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極それぞれのベース部は、前記第2方向に沿って延長され、前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極それぞれのブランチ部は、前記ベース部から、前記第1方向に突出するように設けられることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のキャパシタ構造体。
【請求項6】
前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極それぞれのブランチ部は、前記第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶように設けられることを特徴とする請求項5に記載のキャパシタ構造体。
【請求項7】
前記第1電極のブランチ部は、前記第2電極のブランチ部間に配置され、前記第2電極のブランチ部は、前記第3電極のブランチ部間に配置され、前記第3電極のブランチ部は、前記第4電極のブランチ部間に配置され、前記第4電極のブランチ部は、前記第1電極のブランチ部間に配置されるように設けられることを特徴とする請求項6に記載のキャパシタ構造体。
【請求項8】
前記第1電極と第5電極との間に設けられる少なくとも1つの第1コンタクト要素、前記第2電極と第6電極との間に設けられる少なくとも1つの第2コンタクト要素、前記第3電極と第7電極との間に設けられる少なくとも1つの第3コンタクト要素、及び前記第4電極と第8電極との間に設けられる少なくとも1つの第4コンタクト要素をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のキャパシタ構造体。
【請求項9】
前記第1コンタクト要素、第2コンタクト要素、第3コンタクト要素及び第4コンタクト要素は、前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極それぞれのベース部に対応する位置に設けられることを特徴とする請求項8に記載のキャパシタ構造体。
【請求項10】
前記少なくとも1層の第1層は、複数の第1層を含み、前記少なくとも1層の第2層は、前記複数の第1層間に設けられることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載のキャパシタ構造体。
【請求項11】
前記第1層の外側には、前記第1電極が位置し、前記第2層の外側には、前記第5電極が位置することを特徴とする請求項10に記載のキャパシタ構造体。
【請求項12】
前記複数の第1層の外部を覆うように設けられることにより、前記第1電極と電気的に連結される第1プレート電極及び第2プレート電極をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のキャパシタ構造体。
【請求項13】
前記第2電極と、前記第4電極及び前記第8電極とは、電気容量的にカップリングされないように設けられることを特徴とする請求項1に記載のキャパシタ構造体。
【請求項14】
互いに交互に積層される少なくとも1層の第1層、及び少なくとも1層の第2層を含み、
前記第1層は、第1方向に沿ってこの順に配置される第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極を含み、
前記第2層は、第2方向に沿って配置され、前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極と電気的に連結される第5電極、第6電極、第7電極及び第8電極を含み、
前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極は、それぞれベース部と、前記ベース部から突出するように設けられる複数のブランチ部と、を含み、
前記第5電極及び前記第7電極は、前記第2電極及び前記第4電極のブランチ部に対応し、前記第6電極及び前記第8電極は、前記第1電極及び前記第3電極のブランチ部に対応して設けられ、
前記第1電極のベース部は、前記第1層の垂直方向に、前記第7電極と電気容量的にカップリングされ、前記第2電極のベース部は、前記第1層の垂直方向に、前記第8電極と電気容量的にカップリングされ、前記第3電極のベース部は、前記第1層の垂直方向に、前記第5電極と電気容量的にカップリングされ、前記第4電極のベース部は、前記第1層の垂直方向に、前記第6電極と電気容量的にカップリングされ
るキャパシタ構造体。
【請求項15】
互いに交互に積層される少なくとも1層の第1層、及び少なくとも1層の第2層を含み、
前記第1層は、第1方向に沿ってこの順に配置される第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極を含み、
前記第2層は、第2方向に沿って配置され、前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極と電気的に連結される第5電極、第6電極、第7電極及び第8電極を含み、
前記第1電極、第2電極、第3電極及び第4電極は、それぞれベース部と、前記ベース部から突出するように設けられる複数のブランチ部と、を含み、
前記第5電極及び前記第7電極は、前記第2電極及び前記第4電極のブランチ部に対応し、前記第6電極及び前記第8電極は、前記第1電極及び前記第3電極のブランチ部に対応して設けられ、
前記第6電極及び前記第8電極は、前記第1方向に沿って離隔され、互いに並ぶように設けられてい
るキャパシタ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、キャパシタ構造体に係り、詳細には、集積回路内の狭い面積に高集積度を具現することができる高効率のキャパシタ構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
キャパシタは、センサ(sensor)、アンプ(Amp)、フィルタ(filter)、アナログ・デジタルコンバータ(ADC:analog-digital converter)、位相固定ループ(PLL:phase-locked loop)、電力管理集積回路(PMIC:power management integrated circuit)のような集積回路において、必須的な素子である。そのようなキャパシタは、集積回路において、相対的に広い面積を占めているので、高集積度具現の構造体が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明が解決しようとする課題は、集積回路内の狭い面積に高集積度を具現することができる高効率のキャパシタ構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一側面において、
互いに交互に積層される少なくとも1層の第1層、及び少なくとも1層の第2層を含み、
前記第1層は、第1方向に沿って交互に配置される第1電極及び第2電極を含み、
前記第2層は、第2方向に沿って交互に配置され、前記第1電極及び第2電極と電気的に連結される第3電極及び第4電極を含み、
前記第1電極及び第2電極は、それぞれベース部(base portion)と、前記ベース部から突出するように設けられる複数のブランチ部(branch portion)と、を含み、
前記第3電極及び第4電極は、前記複数のブランチ部に対応し、互いに並ぶように設けられるキャパシタ構造体が提供される。
【0005】
前記第1電極は、前記第1層の水平方向に、前記第2電極と電気容量的にカップリングされると共に、前記第1層の垂直方向に、前記第4電極と電気容量的にもカップリングされる。また、前記第2電極は、前記第1層の水平方向に、前記第1電極と電気容量的にカップリングされると共に、前記第1層の垂直方向に、前記第3電極と電気容量的にもカップリングされる。
【0006】
前記第2方向は、前記第1方向に対して垂直にもなる。
【0007】
前記ベース部は、前記第2方向に沿って延長され、前記複数のブランチ部は、前記ベース部から、前記第1方向に突出するようにも設けられる。
【0008】
前記複数のブランチ部は、前記第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶようにも設けられる。ここで、前記第1電極のブランチ部は、前記第2電極のブランチ部間に配置されるようにも設けられる。
【0009】
前記第3電極は、前記第2電極のブランチ部と対応する位置に設けられ、前記第4電極は、前記第1電極のブランチ部と対応する位置にも設けられる。
【0010】
前記キャパシタ構造体は、前記第1電極と第3電極との間に設けられる少なくとも1つの第1コンタクト要素、及び前記第2電極と第4電極との間に設けられる少なくとも1つの第2コンタクト要素をさらに含んでもよい。ここで、前記第1コンタクト要素及び第2コンタクト要素は、前記ベース部に対応する位置にも設けられる。
【0011】
前記少なくとも1層の第1層は、複数の第1層を含み、前記少なくとも1層の第2層は、前記複数の第1層間にも設けられる。ここで、前記第1層の外側には、前記第1電極が位置し、前記第2層の外側には、前記第3電極が位置することができる。前記キャパシタ構造体は、前記複数の第1層の外部を覆うように設けられることにより、前記第1電極と電気的に連結される第1プレート電極及び第2プレート電極をさらに含んでもよい。
【0012】
他の側面において、
互いに交互に積層される少なくとも1層の第1層、及び少なくとも1層の第2層を含み、
前記第1層は、第1方向に沿って配置される複数の電極を含み、
前記第2層は、前記第1層の電極と電気的に連結される複数の電極を含み、
前記第1層の電極は、それぞれベース部と、前記ベース部から突出するように設けられる複数のブランチ部と、を含み、
前記第2層の電極は、前記複数のブランチ部に対応して設けられるキャパシタ構造体が提供される。
【0013】
互いに電気的に連結されていない前記第1層の電極と、前記第2層の電極とは、電気容量的にカップリングされるようにも設けられる。ここで、前記第2層の電極は、前記複数のブランチ部に対応し、互いに並ぶようにも設けられる。
【0014】
互いに電気的に連結されていない前記第1層の電極と、前記第2層の電極とのうち一部は、電気容量的にカップリングされないようにも設けられる。
【0015】
前記ベース部は、前記第1方向に垂直である第2方向に沿って延長され、前記複数のブランチ部は、前記ベース部から、前記第1方向に突出するようにも設けられる。
【0016】
前記複数のブランチ部は、前記第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶようにも設けられる。
【0017】
前記キャパシタ構造体は、互いに電気的に連結される前記第1層の電極と、前記第2層の電極との間に設けられる少なくとも1つのコンタクト要素をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【0018】
例示的な実施形態によるキャパシタ構造体によれば、電気容量のカップリング面積が向上することにより、単位面積当たりの電気容量値を向上させることができ、集積回路において、高集積度を有するキャパシタ構造体を狭い面積に具現することができる。また、キャパシタ構造体の電極と、外部ラインとの電気的な連結性が向上し、ラウティングのための面積を縮めることができるので、集積効率を高めることができ、コストを節減することができ、内部抵抗も減らすことができる。そして、キャパシタ構造体の一部分が損傷される場合にも、全体電気容量にはほとんど変化がない強靭な構造を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】例示的な実施形態によるキャパシタ構造体の分離斜視図である。
【
図2A】
図1に図示されたキャパシタ構造体の第1層を図示した斜視図である。
【
図2B】
図1に図示されたキャパシタ構造体の第2層を図示した斜視図である。
【
図3A】
図1に図示されたキャパシタ構造体の第1層を図示した平面図である。
【
図3B】
図1に図示されたキャパシタ構造体の第2層を図示した平面図である。
【
図4A】
図1のI-I’線に沿って切り取った断面図である。
【
図4B】
図1のII-II’線に沿って切り取った断面図である。
【
図5A】既存キャパシタ構造体の一例を図示した平面図である。
【
図5B】例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【
図6】他の例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【
図7】さらに他の例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【
図8】さらに他の例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、添付された図面を参照し、例示的な実施形態について詳細に説明する。以下の図面において、同一参照符号は、同一構成要素を称し、図面上において、各構成要素の大きさは、説明の明瞭性及び便宜性のために誇張されてもいる。一方、以下に説明される実施形態は、単に例示的なものに過ぎず、そのような実施形態から多様な変形が可能である。
【0021】
以下において、「上部」や「上」と記載されたものは、接触して真上にあるものだけではなく、非接触で上にあるものも含んでもよい。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。
【0022】
「前記」の用語、及びそれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数のいずれにも該当する。方法を構成する段階について、明白に順序を記載するか、あるいはそれと反対になる記載がなければ、前記段階は、適切な順序で遂行される。必ずしも前記段階の記載順序に限定されるものではない。全ての例、または例示的な用語の使用は、単に技術的思想について詳細に説明するためのものであり、特許請求の範囲によって限定されない以上、当該例、または例示的な用語によって範囲が限定されるものではない。
【0023】
図1は、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体の分離斜視図である。
図2A及び
図2Bは、
図1に図示された第1層及び第2層の斜視図であり、
図3A及び
図3Bは、
図1に図示された第1層及び第2層の平面図である。
【0024】
図1ないし
図3Bを参照すれば、キャパシタ構造体100は、垂直方向(例えば、z方向)に交互に積層される少なくとも1層の第1層M1と、少なくとも1層の第2層M2と、を含む。
図1には、第1層M1ないし第5層M5がz方向に順次に積層されたキャパシタ構造体が例示的に図示されている。ここで、第3層M3及び第5層M5は、第1層M1と同一層であり、第4層M4は、第2層M2と同一層である。従って、
図1においては、3層の第1層M1と、2層の第2層M2とがz方向に交互に積層されていると見ることができる。
【0025】
第1層M1は、第1方向(例えば、y方向)に沿って交互に配置される少なくとも1つの第1電極110、及び少なくとも1つの第2電極120を含んでもよい。ここで、第1電極110及び第2電極120には、互いに異なる電圧が印加される。
図2A及び
図3Aには、第1層M1において、2個の第1電極110と、2個の第2電極120とがy方向に沿って交互に配置される場合が例示的に図示されている。しかし、それに限定されるものではなく、第1層M1に設けられる第1電極110及び第2電極120の個数は、多様にも変形される。そのような第1電極110及び第2電極120は、導電性にすぐれる金属物質を含む。
【0026】
第1電極110は、ベース部(base portion)111と、該ベース部111から突出するように設けられる複数のブランチ部(branch portion)112と、を含んでもよい。ベース部111は、第1方向(例えば、y方向)に垂直である第2方向(例えば、x方向)に延長されるように設けられ、複数のブランチ部112は、ベース部111から第1方向に突出するようにも設けられる。ここで、複数のブランチ部112は、第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶようにも設けられる。
【0027】
第1層M1のエッジ部分に位置する第1電極110においては、複数のブランチ部112が、ベース部111の一側から突出するように設けられ、第1層M1の中間部分に位置する第1電極110においては、複数のブランチ部112が、ベース部111の両側から突出するようにも設けられる。
図2A及び
図3Aには、第1電極110のベース部111一方から、4個のブランチ部112が、第1方向(例えば、y方向)に突出するように設けられた場合が例示的に図示されている。
【0028】
第2電極120は、第1電極110と同様に、ベース部121と、該ベース部121から突出するように設けられる複数のブランチ部122と、を含んでもよい。ベース部121は、第1方向に垂直である第2方向に延長されるように設けられ、複数のブランチ部122は、ベース部121から第1方向に突出するようにも設けられる。複数のブランチ部122は、第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶようにも設けられる。ここで、第2電極120のブランチ部122は、第1電極110のブランチ部112間にも配置される。
【0029】
第1層M1のエッジ部分に位置する第2電極120においては、複数のブランチ部122が、ベース部121の一側から突出するように設けられ、第1層M1の中間部分に位置する第2電極120においては、複数のブランチ部122が、ベース部121の両側から突出するようにも設けられる。
図2A及び
図3Aには、第2電極120のベース部121一方から4個のブランチ部122が、y方向に突出するように設けられた場合が例示的に図示されている。
【0030】
第1層M1には、複数のコンタクト要素(contact element)151,152が設けられてもよい。具体的には、複数のコンタクト要素151,152は、第1電極110に設けられる少なくとも1つの第1コンタクト要素151と、第2電極120に設けられる少なくとも1つの第2コンタクト要素152と、を含んでもよい。
【0031】
第1コンタクト要素151は、第1層M1の第1電極110と、第2層M2の第3電極130とを電気的に連結するものであり、導電性物質を含んでもよい。そのような第1コンタクト要素151は、第1電極110のベース部111に設けられてもよい。しかし、必ずしもそれに限定されるものではなく、第1コンタクト要素151は、第1電極110のブランチ部112にも設けられる。
【0032】
第2コンタクト要素152は、第1層M1の第2電極120と、第2層M2の第4電極140とを電気的に連結するものであり、導電性物質を含んでもよい。そのような第2コンタクト要素152は、第2電極120のベース部121に設けられてもよい。しかし、必ずしもそれに限定されるものではなく、第2コンタクト要素152は、第2電極120のブランチ部122にも設けられる。
【0033】
第2層M2は、第2方向(例えば、x方向)に沿って交互に配置される少なくとも1つの第3電極130、及び少なくとも1つの第4電極140を含んでもよい。第3電極130及び第4電極140には、互いに異なる電圧が印加される。ここで、第3電極130は、第1コンタクト要素151により、第1電極110と電気的に連結されることにより、第1電極110と同一電圧が印加される。そして、第4電極140は、第2コンタクト要素152により、第2電極120と電気的に連結されることにより、第2電極120と同一電圧が印加される。従って、第1電極110及び第4電極140には、互いに異なる電圧が印加され、第2電極120及び第3電極130には、互いに異なる電圧が印加される。
【0034】
図2B及び
図3Bには、第2層M2において、4個の第3電極130と、4個の第4電極140とがx方向に沿って交互に配置される場合が例示的に図示されている。しかし、それに限定されるものではなく、第2層M2に設けられる第3電極130及び第4電極140の個数は、多様にも変形される。そのような第3電極130及び第4電極140は、導電性にすぐれる金属物質を含む。ここで、第3電極130及び第4電極140は、それぞれ第1方向(例えば、y方向)に延長されたライン形態を有することができ、そのようなライン形態の第3電極130及び第4電極140は、互いに並ぶようにも配置される。
【0035】
第1層M1に設けられた第1電極110のブランチ部112は、第2層M2の第4電極140に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第4電極140は、第1層M1に設けられた第1電極110のブランチ部112と垂直方向(例えば、z方向)に一致するようにも配置される。そして、第1電極110のベース部111に設けられた第1コンタクト要素151により、第1電極110と第3電極130とが電気的に連結されることができる。
【0036】
第1層M1に設けられた第2電極120のブランチ部122は、第2層M2の第3電極130に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第3電極130は、第1層M1に設けられた第2電極120のブランチ部122と垂直方向に一致するようにも配置される。そして、第2電極120のベース部121に設けられた第2コンタクト要素152により、第2電極120と第4電極140とが電気的に連結される。
【0037】
第2層M2には、複数のコンタクト要素151,152が設けられてもよい。具体的には、第3電極130には、少なくとも1つの第1コンタクト要素151が設けられており、そのような第1コンタクト要素151は、第1層M1に設けられる第1電極110のベース部111に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第1コンタクト要素151は、第3電極130と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第1電極110との電気的連結のためのものである。
【0038】
第4電極140には、少なくとも1つの第2コンタクト要素152が設けられており、そのような第2コンタクト要素152は、第1層M1に設けられる第2電極120のベース部121に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第2コンタクト要素152は、第4電極140と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第2電極120との電気的連結のためのものである。
【0039】
第2層M2上には、第1層M1と同一の第3層M3が積層されており、第3層M3上には、第2層M2と同一の第4層M4が積層されている。そして、第4層M4上には、第1層M1と同一の第5層M5が積層されている。
【0040】
図4Aは、
図1に図示されたキャパシタ構造体のI-I’線に沿って切り取った断面図である。
【0041】
図4Aを参照すれば、第1電極110のブランチ部112と、第2電極120のブランチ部122は、第2方向(例えば、x方向)に沿って交互に配置されており、第3電極130と第4電極140は、第2方向(例えば、x方向)に沿って交互に配置されている。
【0042】
そして、第1電極110のブランチ部112と、第4電極140は、垂直方向(例えば、z方向)に交互に配置されており、第2電極120のブランチ部122と、第3電極130は、垂直方向(例えば、z方向)に交互に配置されている。
【0043】
前述のように、第1電極110及び第2電極120には、互いに異なる電圧が印加され、第3電極130及び第4電極140には、互いに異なる電圧が印加される。そして、第1及び第3電極110,130には、同一電圧が印加されるので、第1電極110及び第4電極140には、互いに異なる電圧が印加され、第2電極120及び第4電極140には、同一電圧が印加されるので、第2電極120及び第3電極130には、互いに異なる電圧が印加される。
【0044】
第1電極110のブランチ部112は、第1層M1の水平方向に、第2電極120のブランチ部122と電気容量的に(in capacitance)カップリングされると共に、第1層M1の垂直方向に、第4電極140と電気容量的にもカップリングされる。また、第2電極120のブランチ部122は、第1層M1の水平方向に、第1電極110のブランチ部112と電気容量的にカップリングされると共に、第1層M1の垂直方向に、第3電極130と電気容量的にもカップリングされる。それにより、電気容量のカップリング面積を増大させることができる。
【0045】
図4Bは、
図1に図示されたキャパシタ構造体のII-II’線に沿って切り取った断面図である。
【0046】
図4Bを参照すれば、第3電極130と第4電極140は、第2方向(例えば、x方向)に沿って交互に配置されている。そして、第1電極110のベース部111と、第4電極140は、垂直方向(例えば、z方向)に交互に配置されている。一方、図面には図示されていないが、第2電極120のベース部121と、第3電極130は、垂直方向(例えば、z方向)に交互に配置されている。
【0047】
第1電極110のベース部111は、第1層M1の水平方向に、第2電極120のブランチ部122と電気容量的にカップリングされると共に、第1層M1の垂直方向に、第4電極140と電気容量的にもカップリングされる。また、第2電極120のベース部121は、第1層M1の水平方向に、第1電極110のブランチ部112と電気容量的にカップリングされると共に、第1層M1の垂直方向に、第3電極130と電気容量的にもカップリングされる。従って、第1電極110のベース部111と第4電極140との間、及び第2電極120のベース部121と第3電極130との間にも、電気容量のカップリングが形成されることにより、カップリング面積を向上させることができる。
【0048】
以上では、3層の第1層M1と、2層の第2層M2とが交互に積層される場合について説明した。しかし、それらに限定されるものではなく、3層の第2層M2と、2層の第1層M1とが交互に積層されてもよい。また、以上では、5層の層が積層された場合について説明したが、キャパシタ構造体を構成する層の層数は、多様にも変形される。
【0049】
図5Aは、既存キャパシタ構造体の一例を図示した平面図である。
【0050】
図5Aを参照すれば、既存キャパシタ構造体200は、同一形状を有する複数の層が積層された構造を有しており、この複数の層それぞれは、第1電極210及び第2電極220を含む。第1電極210は、ベース部211と、該ベース部211から突出された複数のブランチ部212と、を含み、第2電極220は、ベース部221と、該ベース部221から突出された複数のブランチ部222と、を含む。ここで、第1電極210のブランチ部212と、第2電極220のブランチ部222とは、交互に配置されている。
【0051】
図5Aにおいて、B領域は、A領域が損傷されても、正常に作動する領域を示す。
図5Aに図示されているように、既存キャパシタ構造体200においては、A領域が損傷される場合、B領域だけが正常に作動することができるので、全体電気容量(capacitance)に大きな損失を被ってしまう。
【0052】
図5Bは、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【0053】
図5Bを参照すれば、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100は、少なくとも1層の第1層M1(
図1)、及び少なくとも1層の第2層M2(
図1)が交互に積層された構造を有している。このキャパシタ構造体100については説明したので、詳細な説明は、省略する。第1層M1は、第1方向に交互に配置される第1電極110及び第2電極210を含み、第2層M2は、第2方向に交互に配置される第3電極130及び第4電極140を含む。第1電極110及び第2電極120それぞれは、ベース部111,211、及びこのベース部111,211から突設される複数のブランチ部112,212を含む。ここで、第1電極110のブランチ部112と、第2電極210のブランチ部212とは、交互に配置されている。そして、第3電極130及び第4電極140は、互いに並んだライン形態を有している。
【0054】
図5BにおいてD領域は、C領域が損傷されても、正常に作動する領域を示す。
図5Bに図示されているように、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100においては、C領域が損傷される場合にも、キャパシタ構造体100の大部分を占めるD領域が正常に作動することにより、全体電気容量には、大きい影響を及ぼさないということが分かる。そのように、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100は、一部領域が損傷されても、全体電気容量には大きい影響を及ぼさない強靭な構造を具現することができる。
【0055】
図5Aに図示された既存キャパシタ構造体200と、
図5Bに図示された例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100とを同一面積(1.9x12.9μm
2)で製作し、電気容量値を、シミュレーションを利用して測定した。ここで、電極の幅、及び電極間の間隔は、同一にし、いずれも5層構造で製作した。
【0056】
図5Aに図示された既存キャパシタ構造体200の電気容量値は、およそ31.75fF(femto Farad)であり、
図5Bに図示された例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100の電気容量値は、およそ39.38fFであった。従って、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100は、既存キャパシタ構造体200に比べ、およそ24%ほど電気容量値が向上したということが分かる。
【0057】
図5Aに図示された既存キャパシタ構造体200においては、A領域が損傷される前後での電気容量値が、それぞれ31.75fF及び13.61fFと測定され、およそ57%ほど電気容量値が低減した。それに反して、
図5Bに図示された例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100においては、C領域が損傷される前後の電気容量値が、それぞれ39.38fF及び37.39fFと測定され、およそ5%ほど電気容量値が低減した。そのように、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100は、一部領域が損傷されても、全体電気容量にはほとんど変化がない強靭な構造を有しているということが分かる。
【0058】
既存のキャパシタ構造体200においては、同一形状を有する複数の層が積層されることにより、単位面積当たりの電気容量値が小さく、大きい電気容量値を得るために、面積を増加させることになれば、コストが増大し、内部抵抗(intrinsic resistance)も上昇するという問題が発生してしまう。また、キャパシタ構造体200の電極と外部ラインとの電気的な連結性が落ちるために、ラウティング(routing)のために、追加的な面積が必要になり、それにより、コストが増大してしまう。そして、キャパシタ構造体200の一部分が損傷される場合には、全体電気容量に大きな損失を被ってしまう。
【0059】
それに反して、例示的な実施形態によるキャパシタ構造体100においては、第1電極110は、水平方向に、第2電極120と電気容量的にカップリングされると共に、垂直方向に、第4電極140にも電気容量的にカップリングされる。また、第2電極120は、水平方向に、第1電極110と電気容量的にカップリングされると共に、垂直方向に、第3電極130にも電気容量的にカップリングされる。そして、第1電極110のベース部111と、第4電極140との間、及び第2電極120のベース部111と、第3電極130との間にも、電気容量のカップリングが形成される。そのように、電気容量のカップリング面積が向上するので、単位面積当たりの電気容量値が向上し、集積回路において、高集積度を有するキャパシタ構造体100を狭い面積に具現することができる。
【0060】
また、キャパシタ構造体100の電極と、外部ラインとの電気的な連結性が向上し、ラウティングのための面積を減らすことができるので、集積効率を高めることができ、コストを節減することができ、内部抵抗も、減らすことができる。そして、キャパシタ構造体100の一部分が損傷される場合にも、全体電気容量には、ほとんど変化がない強靭な構造を有することができる。
【0061】
図6は、他の例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【0062】
図6を参照すれば、キャパシタ構造体300は、垂直方向(例えば、z方向)に交互に積層される少なくとも1層の第1層M1と、少なくとも1層の第2層M2と、を含む。
図6には、z方向に順次に積層された第1層M1、第2層M2及び第3層M3それぞれの平面図が図示されている。ここで、第3層M3は、第1層M1と同一層であるので、
図6においては、2層の第1層M1と、1層の第2層M2とがz方向に交互に積層されていると見ることができる。
【0063】
第1層M1は、第1方向(例えば、y方向)に沿って周期的に配置される少なくとも1つの第1電極310、少なくとも1つの第2電極320、少なくとも1つの第3電極330、及び少なくとも1つの第4電極340を含んでもよい。
図6には、第1層M1の両側エッジ部分に、それぞれ第1電極310が設けられ、第1層M1の真ん中部分に、第2電極320、第3電極330及び第4電極340が設けられる場合が例示的に図示されている。しかし、第1層M1に設けられる第1電極310、第2電極320、第3電極330及び第4電極340の個数は、多様にも変形される。ここで、第1電極310、第2電極320、第3電極330及び第4電極340には、それぞれ異なる電圧が印加される。そのような第1電極310、第2電極320、第3電極330及び第4電極340は、導電性にすぐれる金属物質を含む。
【0064】
第1電極310、第2電極320、第3電極330及び第4電極340それぞれは、ベース部311,321,331,341と、該ベース部311,321,331,341から突出するように設けられる複数のブランチ部312,322,332,342と、を含んでもよい。ここで、ベース部311,321,331,341は、第1方向(例えば、y方向)に垂直である第2方向(例えば、x方向)に延長されるように設けられ、複数のブランチ部312,322,332,342は、ベース部311,321,331,341から第1方向に突出するようにも設けられる。ここで、複数のブランチ部312,322,332,342は、第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶようにも設けられる。ここで、各電極のブランチ部312,322,332,342は、隣接する他の電極のブランチ部312,322,332,342間にも配置される。
【0065】
第1層M1には、複数のコンタクト要素351,352,353,354が設けられてもよい。具体的には、第1電極310、第2電極320、第3電極330及び第4電極340には、それぞれ第1コンタクト要素351、第2コンタクト要素352、第3コンタクト要素353及び第4コンタクト要素354が設けられてもよい。第1コンタクト要素351は、第1層M1の第1電極310と、第2層M2の第5電極350とを電気的に連結するものであり、第1電極310のベース部311に設けられてもよい。第2コンタクト要素352は、第1層M1の第2電極320と、第2層M2の第6電極360とを電気的に連結するものであり、第2電極320のベース部321に設けられてもよい。
【0066】
第3コンタクト要素353は、第1層M1の第3電極330と、第2層M2の第7電極370とを電気的に連結するものであり、第3電極330のベース部331に設けられてもよい。第4コンタクト要素354は、第1層M1の第4電極340と、第2層M2の第8電極380とを電気的に連結するものであり、第4電極340のベース部341に設けられてもよい。
【0067】
第2層M2は、第2方向(例えば、x方向)に沿って交互に配置される少なくとも1つの第5電極350、少なくとも1つの第6電極360、少なくとも1つの第7電極370、及び少なくとも1つの第8電極380を含んでもよい。第5電極350、第6電極360、第7電極370及び第8電極380には、互いに異なる電圧が印加される。
【0068】
第5電極350は、第1コンタクト要素351により、第1電極310と電気的に連結されることにより、第1電極310と同一電圧が印加される。第6電極360は、第2コンタクト要素352により、第2電極320と電気的に連結されることにより、第2電極320と同一電圧が印加される。第7電極370は、第3コンタクト要素353により、第3電極330と電気的に連結されることにより、第3電極330と同一電圧が印加される。第8電極380は、第4コンタクト要素354により、第4電極340と電気的に連結されることにより、第4電極340と同一電圧が印加される。
【0069】
図6には、第2層M2に、2個の第5電極350、2個の第6電極360、第2個の第7電極370、及び2個の第8電極380が、x方向に沿って周期的に配置される場合が例示的に図示されている。しかし、それに限定されるものではなく、第2層M2に設けられる第5電極350、第6電極360、第7電極370及び第8電極380の個数は、多様にも変形される。そのような第5電極350、第6電極360、第7電極370及び第8電極380は、導電性にすぐれる金属物質を含む。ここで、第5電極350、第6電極360、第7電極370及び第8電極380は、それぞれ第1方向(例えば、y方向)に延長されたライン形態を有することができ、そのようなライン形態の第5電極350、第6電極360、第7電極370及び第8電極380は、互いに並ぶようにも配置される。
【0070】
第2層M2の第5電極350は、第1層M1に設けられた第2電極320及び第4電極340のブランチ部322,342に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第5電極350は、第1層M1に設けられた第2電極320及び第4電極340のブランチ部322,342と垂直方向(例えば、z方向)に一致するようにも配置される。ここで、第1電極310のベース部311に設けられた第1コンタクト要素351により、第1電極310と第5電極350とが電気的に連結される。
【0071】
第2層M2の第6電極360は、第1層M1に設けられた第1電極310及び第3電極330のブランチ部312,332に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第6電極360は、第1層M1に設けられた第1電極310及び第3電極330のブランチ部312,332と垂直方向に一致するようにも配置される。ここで、第2電極320のベース部321に設けられた第2コンタクト要素352により、第2電極320と第6電極360とが電気的に連結される。
【0072】
第2層M2の第7電極370は、第1層M1に設けられた第2電極320及び第4電極340のブランチ部322,342に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第7電極370は、第1層M1に設けられた第2電極320及び第4電極340のブランチ部322,342と垂直方向に一致するようにも配置される。ここで、第3電極330のベース部331に設けられた第3コンタクト要素353により、第3電極330と第7電極370とが電気的に連結される。
【0073】
第2層M2の第8電極380は、第1層M1に設けられた第1電極310及び第3電極330のブランチ部312,332に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第8電極380は、第1層M1に設けられた第1電極310及び第3電極330のブランチ部312,332と垂直方向に一致するようにも配置される。ここで、第4電極340のベース部341に設けられた第4コンタクト要素354により、第4電極340と第8電極380とが電気的に連結される。
【0074】
第2層M2には、複数のコンタクト要素351,352,353,354が設けられてもよい。具体的には、第5電極350には、少なくとも1つの第1コンタクト要素351が設けられており、第1コンタクト要素351は、第1層M1に設けられる第1電極310のベース部311に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第1コンタクト要素351は、第5電極350と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第1電極310との電気的連結のためのものである。
【0075】
第6電極360には、少なくとも1つの第2コンタクト要素352が設けられており、第2コンタクト要素352は、第1層M1に設けられる第2電極320のベース部321に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第2コンタクト要素352は、第6電極360と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第2電極320との電気的連結のためのものである。
【0076】
第7電極370には、少なくとも1つの第3コンタクト要素353が設けられており、第3コンタクト要素353は、第1層M1に設けられる第3電極330のベース部331に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第3コンタクト要素353は、第7電極370と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第3電極330との電気的連結のためのものである。第8電極380には、少なくとも1つの第4コンタクト要素354が設けられており、そのような第4コンタクト要素354は、第1層M1に設けられる第4電極340のベース部341に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第4コンタクト要素354は、第8電極380と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第4電極340との電気的連結のためのものである。第2層M2上には、第1層M1と同一の第3層M3が積層されている。
【0077】
以上のようなキャパシタ構造体300においては、例えば、第1層M1に設けられた第2電極320は、第1層M1に設けられた第1電極310及び第3電極330と電気容量的にカップリングされると共に、第2層M2に設けられた第5電極350、第7電極370及び第8電極380とも電気容量的にカップリングされるので、多数のカップリングを形成することができる。また、本実施形態によるキャパシタ構造体300は、前述の実施形態によるキャパシタ構造体100において、コンタクト要素151,152の位置を調整することにより、容易に具現される。
【0078】
以上においては、2層の第1層M1、及び1層の第2層M2が交互に積層された3層構造のキャパシタ構造体300について説明したが、本実施形態は、それに限定されるものではなく、第1層M1及び第2層M2の層数は、多様にも変形される。
【0079】
図7は、さらに他の例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【0080】
図7を参照すれば、キャパシタ構造体400は、垂直方向(例えば、z方向)に交互に積層される少なくとも1層の第1層M1と、少なくとも1層の第2層M2と、を含む。
図7には、z方向に順次に積層された第1層M1、第2層M2及び第3層M3それぞれの平面図が図示されている。ここで、第3層M3は、第1層M1と同一層であるので、
図7においては、2層の第1層M1と、1層の第2層M2とがz方向に交互に積層されていると見ることができる。
【0081】
第1層M1は、第1方向(例えば、y方向)に沿って周期的に配置される少なくとも1つの第1電極410、少なくとも1つの第2電極420、少なくとも1つの第3電極430、及び少なくとも1つの第4電極440を含んでもよい。
図7には、第1層M1の両側エッジ部分に、それぞれ第1電極410が設けられ、第1層M1の真ん中部分に、第2電極420、第3電極430及び第4電極440が設けられる場合が例示的に図示されている。ここで、第1電極410、第2電極420、第3電極430及び第4電極440には、それぞれ異なる電圧が印加される。
【0082】
第1電極410、第2電極420、第3電極430及び第4電極440それぞれは、ベース部411,421,431,441と、該ベース部411,421,431,441から突出するように設けられる複数のブランチ部412,422,432,442とを含んでもよい。ここで、ベース部411,421,431,441は、第1方向(例えば、y方向)に垂直である第2方向(例えば、x方向)に延長されるように設けられ、複数のブランチ部412,422,432,442は、ベース部411,421,431,441から第1方向に突出するようにも設けられる。ここで、複数のブランチ部412,422,432,442は、第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶようにも設けられる。ここで、各電極410,420,430,440のブランチ部412,422,432,442は、隣接する他の電極410,420,430,440のブランチ部412,422,432,442間にも配置される。
【0083】
第1層M1には、複数のコンタクト要素451,452,453,454が設けられてもよい。具体的には、第1電極410、第2電極420、第3電極430及び第4電極440には、それぞれ第1コンタクト要素451、第2コンタクト要素452、第3コンタクト要素453及び第4コンタクト要素454が設けられてもよい。第1コンタクト要素451は、第1層M1の第1電極410と、第2層M2の第5電極450とを電気的に連結するものであり、第1電極410のベース部411に設けられてもよい。第2コンタクト要素452は、第1層M1の第2電極420と、第2層M2の第6電極460とを電気的に連結するものであり、第2電極420のベース部421に設けられてもよい。
【0084】
第3コンタクト要素453は、第1層M1の第3電極430と、第2層M2の第7電極470とを電気的に連結するものであり、第3電極430のベース部431に設けられてもよい。第4コンタクト要素454は、第1層M1の第4電極440と、第2層M2の第8電極480とを電気的に連結するものであり、第4電極440のベース部441に設けられてもよい。
【0085】
第2層M2は、第2方向(例えば、x方向)に沿って配置される少なくとも1つの第5電極450、少なくとも1つの第6電極460、少なくとも1つの第7電極470、及び少なくとも1つの第8電極480を含んでもよい。第5電極450、第6電極460、第7電極470及び第8電極480には、互いに異なる電圧が印加される。
【0086】
第5電極450は、第1コンタクト要素451により、第1電極410と電気的に連結されることにより、第1電極410と同一電圧が印加される。第6電極460は、第2コンタクト要素452により、第2電極420と電気的に連結されることにより、第2電極420と同一電圧が印加される。第7電極470は、第3コンタクト要素453により、第3電極430と電気的に連結されることにより、第3電極430と同一電圧が印加される。第8電極480は、第4コンタクト要素454により、第4電極440と電気的に連結されることにより、第4電極440と同一電圧が印加される。
【0087】
第5電極450及び第7電極470は、第1方向(例えば、y方向)に延長されたライン形態を有することができる。そして、第6電極460は、第1層M1の第1電極410及び第2電極420が設けられる領域に対応する領域にライン形態に配置され、第8電極480は、第1層の第1電極410及び第4電極440が設けられる領域に対応する領域にライン形態にも配置される。第2層M2に設けられた電極450,460,470,480は、第1層M1に設けられた電極410,420,430,440のブランチ部412,422,432,442に対応するようにも設けられる。
【0088】
第2層M2には、複数のコンタクト要素451,452,453,454が設けられてもよい。具体的には、第5電極450には、少なくとも1つの第1コンタクト要素451が設けられており、第1コンタクト要素451は、第1層M1に設けられる第1電極410のベース部411に対応する位置にも設けられる。第6電極460には、少なくとも1つの第2コンタクト要素452が設けられており、第2コンタクト要素452は、第1層M1に設けられる第2電極420のベース部421に対応する位置にも設けられる。
【0089】
第7電極470には、少なくとも1つの第3コンタクト要素453が設けられており、第3コンタクト要素453は、第1層M1に設けられる第3電極430のベース部431に対応する位置にも設けられる。第8電極480には、少なくとも1つの第4コンタクト要素454が設けられており、第4コンタクト要素454は、第1層M1に設けられる第4電極440のベース部441に対応する位置にも設けられる。第2層M2上には、第1層M1と同一の第3層M3が積層されている。
【0090】
以上のようなキャパシタ構造体400においては、例えば、第1層M1に設けられた第2電極420は、第1層M1に設けられた第1電極410及び第3電極430と電気容量的にカップリングされると共に、第2層M2に設けられた第5電極450及び第7電極470にも電気容量的にカップリングされる。しかし、第2電極420は、第4電極440及び第8電極480とは、電気容量的に孤立し、カップリングが形成されない。そのように、電極のうち一部においては、カップリングを強化し、他の一部においては、カップリングを形成しないことにより、カップリング程度を調節することができる。以上においては、2層の第1層M1、及び1層の第2層M2が交互に積層された3層構造のキャパシタ構造体400について説明したが、本実施形態は、それに限定されるものではなく、第1層M1及び第2層M2の層数は、多様にも変形される。
【0091】
図8は、さらに他の例示的な実施形態によるキャパシタ構造体を図示した平面図である。
【0092】
図8を参照すれば、キャパシタ構造体500は、垂直方向(例えば、z方向)に互いに離隔して設けられる第1プレート電極P1及び第2プレート電極P2と、第1プレート電極P1及び第2プレート電極P2の間に垂直方向に交互に積層される少なくとも1層の第1層M1と、少なくとも1層の第2層M2と、を含む。
図8には、z方向に順次に積層された第1プレート電極P1、第1層M1、第2層M2、第3層M3及び第2プレート電極P2それぞれの平面図が図示されている。ここで、第3層M3は、第1層M1と同一層であるので、
図8においては、第1プレート電極P1及び第2プレート電極P2の間に、2層の第1層M1と、1層の第2層M2とがz方向に交互に積層されていると見ることができる。
【0093】
第1プレート電極P1は、第1層M1の下部を覆うように設けられている。第1プレート電極P1は、導電性にすぐれる金属物質を含む。第1プレート電極P1には、第1プレート電極P1と、第1層M1の第1電極510とを電気的に連結する少なくとも1つの第1コンタクト要素551が設けられてもよい。第1コンタクト要素551は、第1電極510のベース部511に対応する位置にも設けられる。
【0094】
第1プレート電極P1上に、第1層M1が設けられている。第1層M1は、第1方向(例えば、y方向)に沿って交互に配置される少なくとも1つの第1電極510、及び少なくとも1つの第2電極520を含んでもよい。ここで、第1層M1の外側には、第1電極510が配置される。
図8においては、第1層M1の外側に第1電極510が位置し、第1層M1の内側に、1つの第2電極520が位置する場合が例示的に図示されている。一方、第1層M1に設けられる第1電極510及び第2電極520の個数は、多様にも変形される。そのような第1電極510及び第2電極520は、導電性にすぐれる金属物質を含む。
【0095】
第1電極510及び第2電極520には、互いに異なる電圧が印加される。第1電極510は、第1プレート電極P1に設けられた第1コンタクト要素551を介して、第1プレート電極P1と電気的に連結されているので、第1電極510は、第1プレート電極P1と同一電圧が印加される。
【0096】
第1電極510及び第2電極520は、それぞれベース部511,521と、該ベース部521,522から突出するように設けられる複数のブランチ部512,522と、を含んでもよい。ベース部511,521は、第1方向(例えば、y方向)に垂直である第2方向(例えば、x方向)に延長されるように設けられ、複数のブランチ部512,522は、ベース部511,521から第1方向に突出するようにも設けられる。複数のブランチ部512,522は、第2方向に沿って離隔され、互いに並ぶようにも設けられる。ここで、第2電極520のブランチ部522は、第1電極510のブランチ部512間にも配置される。
【0097】
第1層M1には、複数のコンタクト要素551,552が設けられてもよい。具体的には、複数のコンタクト要素551,552は、第1電極510に設けられる少なくとも1つの第1コンタクト要素551と、第2電極520に設けられる少なくとも1つの第2コンタクト要素552と、を含んでもよい。第1コンタクト要素551は、第1層M1の第1電極510と、第2層M2の第3電極530と、を電気的に連結するものであり、第1電極510のベース部511に設けられてもよい。第2コンタクト要素552は、第1層M1の第2電極520と、第2層M2の第4電極540と、を電気的に連結するものであり、第2電極520のベース部521に設けられてもよい。
【0098】
第2層M2は、第2方向(例えば、x方向)に沿って交互に配置される少なくとも1つの第3電極530、及び少なくとも1つの第4電極540を含んでもよい。第3電極530及び第4電極540は、それぞれ第1方向(例えば、y方向)に延長されたライン形態を有して互いに並ぶようにも配置される。ここで、第2層M2の外側には、第3電極530が配置される。
図8においては、3個の第3電極530と、2個の第4電極540とが交互に配置される場合が例示的に図示されている。第3電極530及び第4電極540の個数は、多様にも変形される。そのような第3電極530及び第4電極540は、導電性にすぐれる金属物質を含む。
【0099】
第3電極530及び第4電極540には、互いに異なる電圧が印加される。第3電極530は、第1層M1に設けられた第1コンタクト要素551により、第1電極510と電気的に連結されることにより、第1電極510と同一電圧が印加される。また、第4電極540は、第1層M1に設けられた第2コンタクト要素552により、第2電極520と電気的に連結されることにより、第2電極520と同一電圧が印加される。
【0100】
第2層M2の第4電極540は、第1層M1に設けられた第1電極510のブランチ部512に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第4電極540は、第1層M1に設けられた第1電極510のブランチ部512と垂直方向(例えば、z方向)に一致するようにも配置される。第1電極510のベース部511に設けられた第1コンタクト要素551により、第1電極510と第3電極530とは、電気的に連結される。
【0101】
第2層M2の第3電極530は、第1層M1に設けられた第2電極520のブランチ部522に対応して設けられてもよい。具体的には、第2層M2の第3電極530は、第1層M1に設けられた第2電極520のブランチ部522と垂直方向に一致するようにも配置される。第2電極520のベース部521に設けられた第2コンタクト要素552により、第2電極520と第4電極540とは、電気的に連結される。
【0102】
第2層M2には、複数のコンタクト要素551,552が設けられてもよい。具体的には、第3電極530には、少なくとも1つの第1コンタクト要素551が設けられており、そのような第1コンタクト要素551は、第1層M1に設けられる第1電極510のベース部511に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第1コンタクト要素551は、第3電極530と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第1電極510との電気的連結のためのものである。
【0103】
第4電極540には、少なくとも1つの第2コンタクト要素552が設けられており、そのような第2コンタクト要素552は、第1層M1に設けられる第2電極520のベース部521に対応する位置にも設けられる。第2層M2に設けられる第2コンタクト要素552は、第4電極540と、その上の第3層M3(第1層M1と同一である)に設けられた第2電極520との電気的連結のためのものである。
【0104】
第2層M2上には、第1層M1と同一の第3層M3が積層されている。第3層M3において、第1電極510のベース部511には、第1コンタクト要素551が設けられており、該第1コンタクト要素551は、第3層M3の第1電極510と、その上の第2プレート電極P2とを電気的に連結することができる。第2プレート電極P2は、第3層M3の上部を覆うように設けられている。第2プレート電極P2は、導電性にすぐれる金属物質を含む。
【0105】
以上のようなキャパシタ構造体500においては、第1プレート電極P1及び第2プレート電極P2が、第1層M1、第2層M2及び第3層M3の下部及び上部を覆うように設けられており、第1M1及び第3層M3の外側には、第1電極510が配置され、第2層M2の外側には、第3電極530が配置されている。ここで、第1プレート電極P1、第1電極510、第3電極530及び第2プレート電極P2は、第1コンタクト要素551を介して互いに電気的に連結されているので、第1プレート電極P1、第1電極510、第3電極530及び第2プレート電極P2には、同一電圧が印加される。
【0106】
そのように、キャパシタ構造体500の外側に配置される互いに電気的に連結された第1プレート電極P1、第1電極510、第3電極530及び第2プレート電極P2がキャパシタ構造体500の内側にある第2電極520及び第4電極540を取り囲んでいるので、第2電極520及び第4電極540が、外部のノイズ信号(noise signal)に影響を受けることを防止することができる。
【0107】
以上においては、第1プレート電極P1及び第2プレート電極P2の間に、2層の第1層M1と、1層の第2層M2とが交互に積層される場合について説明された。しかし、第1層M1及び第2層M2の層数は、多様にも変形される。
【0108】
例示的な実施形態によるキャパシタ構造体によれば、電気容量のカップリング面積が向上することにより、単位面積当たり電気容量値が向上することができ、集積回路において、高集積度を有するキャパシタ構造体を狭い面積に具現することができる。また、キャパシタ構造体の電極と、外部ラインとの電気的な連結性が向上し、ラウティングのための面積を減らすことができるので、集積効率を高めることができ、コストを節減することができ、内部抵抗も減らすことができる。そして、キャパシタ構造体の一部分が損傷される場合にも、全体電気容量には、ほとんど変化がない強靭な構造を具現することができる。以上において実施形態について説明されたが、それらは例示的なものに過ぎず、当該分野で当業者であるならば、それらから多様な変形が可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【0109】
本発明の高効率キャパシタ構造体は、例えば、集積回路関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【0110】
100,200,300,400,500 キャパシタ構造体
110,210,310,410,510 第1電極
111,211,311,411,511 第1電極のベース部
112,212,312,412,512 第1電極のブランチ部
120,220,320,420,520 第2電極
121,221,321,421,521 第2電極のベース部
122,222,322,422,522 第2電極のブランチ部
130,330,430,530 第3電極
140,340,440,540 第4電極
151,351,451,551 第1コンタクト要素
152,352,452,552 第2コンタクト要素
331,431 第3電極のベース部
332,432 第3電極のブランチ部
341,441 第4電極のベース部
342,442 第4電極のブランチ部
350,450 第5電極
353,453 第3コンタクト要素
354,454 第4コンタクト要素
360,460 第6電極
370,470 第7電極
380,480 第8電極
571 第1プレート電極
572 第2プレート電極
M1 第1層
M2 第2層
M3 第3層
M4 第4層
M5 第5層