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公開番号2025012425
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115253
出願日2023-07-13
発明の名称信号伝送デバイス
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類H10D 89/60 20250101AFI20250117BHJP()
要約【課題】電極間の厚さの増加を抑制しつつ、絶縁耐圧を確保する信号伝送デバイスを提供する。
【解決手段】信号伝送デバイス5では、第1下部電極31は、第1上部電極41と厚み方向DTに対向している面のうち外縁に位置している下部側第1電極端315を有し、第1上部電極41は、厚み方向DTと直交する方向において第1上部電極41の外側に位置しているとともに第1絶縁膜21に接している上部側第1電極端415を有し、下部側第1電極端315は、厚み方向DTと直交する方向において、上部側第1電極端415よりも第1上部電極41の内側に位置しており、厚み方向DTと直交する方向における下部側第1電極端315から上部側第1電極端415までの距離Lub1は、10μm以上とされている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
信号伝送デバイスであって、
半導体基板（７）と、
電気絶縁性を有するとともに、前記半導体基板上に形成されている絶縁膜（２１）と、
前記絶縁膜に覆われている第１電極（３１、３２）と、
前記絶縁膜上に形成されているとともに前記半導体基板の厚み方向（ＤＴ）に前記第１電極と対向しており、前記第１電極に印加される電圧よりも高い電圧が印加される第２電極（４１、４２）と、
を備え、
前記第１電極は、前記第２電極と前記厚み方向に対向している面のうち外縁に位置している第１端（３１５、３２５）を有し、
前記第２電極は、前記厚み方向と直交する方向において前記第２電極の外側に位置しているとともに前記絶縁膜に接している第２端（４１５、４２５）を有し、
前記第１端は、前記厚み方向と直交する方向において、前記第２端よりも前記第２電極の内側に位置しており、
前記厚み方向と直交する方向における前記第１端から前記第２端までの距離（Ｌｕｂ１、Ｌｕｂ２）は、１０μｍ以上とされている信号伝送デバイス。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
信号伝送デバイスであって、
半導体基板（７）と、
電気絶縁性を有するとともに、前記半導体基板上に形成されている絶縁膜（２１）と、
前記絶縁膜に覆われている第１電極（３１、３２）と、
前記絶縁膜上に形成されているとともに前記半導体基板の厚み方向（ＤＴ）に前記第１電極と対向しており、前記第１電極に印加される電圧よりも高い電圧が印加される第２電極（４１、４２）と、
を備え、
前記第１電極は、前記第２電極と前記厚み方向に対向している面のうち外縁に位置している電極端（３１５、３２５）を有し、
前記第２電極は、
前記第２電極を前記厚み方向に貫通しているスリット（４１７、４２７）と、
前記第２電極における前記スリットを形成する側面のうち前記厚み方向と直交する方向において前記第２電極の外側を向いている面の外縁であって、前記絶縁膜に接しているスリット端（４１９、４２９）と、
を有し、
前記スリット端は、前記厚み方向と直交する方向において、前記電極端よりも前記第１電極の外側に位置している信号伝送デバイス。
【請求項３】
前記厚み方向と直交する方向における前記スリット端から前記電極端までの距離（Ｌｓｂ１、Ｌｓｂ２）は、１．０μｍ以上とされている請求項２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項４】
前記厚み方向における前記第１電極から前記第２電極までの距離（Ｌｕｄ１、Ｌｕｄ２）は、５．０μｍ以上、８．０μｍ以下とされている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の信号伝送デバイス。
【請求項５】
前記第１電極は、前記厚み方向と直交する方向に凸に湾曲して形成されている第１湾曲部（３１１、３１２、３２１、３２２）を有し、
前記第２電極は、前記厚み方向と直交する方向に凸に湾曲して形成されている第２湾曲部（４１１、４１２、４２１、４２２）を有する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の信号伝送デバイス。
【請求項６】
前記第１電極は、長円形状に形成されていることにより、前記第１湾曲部が円弧形状に形成されており、
前記第１電極は、前記第１湾曲部に接続されているとともに、前記厚み方向と直交する方向の一方向に延びている第１直線部（３１３、３２３）を有し、
前記第１湾曲部の半径（Ｒｂ１、Ｒｂ２、Ｒｂ３、Ｒｂ４）は、２０μｍ以上、前記厚み方向および前記第１直線部が延びている方向と直交する方向における前記第１直線部の長さ（Ｗｂ１、Ｗｂ２）の半分以下とされており、
前記第２電極は、長円形状に形成されていることにより、前記第２湾曲部の形状が円弧形状とされており、
前記第２電極は、前記第２湾曲部に接続されているとともに前記一方向に延びている第２直線部（４１３、４２４）を有し、
前記第２湾曲部の半径（Ｒｕ１、Ｒｕ２、Ｒｕ３、Ｒｕ４）は、２０μｍ以上、前記厚み方向および前記第２直線部が延びている方向と直交する方向における前記第２直線部の長さ（Ｗｕ１、Ｗｕ２）の半分以下とされている請求項５に記載の信号伝送デバイス。
【請求項７】
前記絶縁膜は、
前記第２電極と前記厚み方向に接続されている第１層（２１７）と、
前記第１層のうち前記第２電極とは反対側と前記厚み方向に接続されている第２層（２１６）と、
前記第２層のうち前記第１層とは反対側と前記厚み方向に接続されているとともに、前記第１電極と前記厚み方向に接続されている第３層（２１２、２１３、２１４、２１５）と、
を有し、
前記第１層は、酸化膜とされており、
前記第２層は、窒化膜とされており、
前記第３層は、酸化膜とされている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項８】
前記絶縁膜は、
前記第２電極と前記厚み方向に接続されている第１層（２１７）と、
前記第１層のうち前記第２電極とは反対側と前記厚み方向に接続されている第２層（２１６）と、
前記第２層のうち前記第１層とは反対側と前記厚み方向に接続されているとともに、前記第１電極と前記厚み方向に接続されている第３層（２１２、２１３、２１４、２１５）と、
を有し、
前記第１層は、窒化膜とされており、
前記第２層は、酸化膜とされており、
前記第３層は、酸化膜とされている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項９】
前記絶縁膜は、
前記第２電極と前記厚み方向に接続されている第１層（２１７）と、
前記第１層のうち前記第２電極とは反対側と前記厚み方向に接続されている第２層（２１６）と、
前記第２層のうち前記第１層とは反対側と前記厚み方向に接続されているとともに、前記第１電極と前記厚み方向に接続されている第３層（２１５）と、
を有し、
前記第１層は、酸化膜とされており、
前記第２層は、酸化膜とされており、
前記第３層は、窒化膜とされている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
【請求項１０】
前記絶縁膜は、
前記第２電極と前記厚み方向に接続されている第１層（２１７）と、
前記第１層のうち前記第２電極とは反対側と前記厚み方向に接続されている第２層（２１６）と、
前記第２層のうち前記第１層とは反対側と前記厚み方向に接続されているとともに、前記第１電極と前記厚み方向に接続されている第３層（２１２、２１３、２１４、２１５）と、
を有し、
前記第１層は、樹脂膜とされており、
前記第２層は、窒化膜とされており、
前記第３層は、酸化膜とされている請求項１または２に記載の信号伝送デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号伝送デバイスに関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、下部電極と、上部電極と、下部電極および上部電極の間に配置されている絶縁膜と、を備えるキャパシタが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－３３９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているようなキャパシタでは、下部電極および上部電極の間における絶縁膜の厚さを大きくすることにより、下部電極および上部電極の間の電界強度を小さくさせることがある。これにより、信号伝送デバイスとしてのキャパシタの絶縁耐圧が確保される。しかし、上記絶縁膜の厚さを大きくすると、キャパシタの製造において多数のビアや配線層の形成等の製造工程が増加する。このため、キャパシタのコストが増加する。また、上記絶縁膜の厚さが小さいと、下部電極および上部電極の間の電界強度が大きくなるため、キャパシタの絶縁耐圧が確保されない。
【０００５】
本開示は、電極間の厚さの増加を抑制しつつ、絶縁耐圧を確保する信号伝送デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、信号伝送デバイスであって、半導体基板（７）と、電気絶縁性を有するとともに、半導体基板上に形成されている絶縁膜（２１）と、絶縁膜に覆われている第１電極（３１、３２）と、絶縁膜上に形成されているとともに半導体基板の厚み方向（ＤＴ）に第１電極と対向しており、第１電極に印加される電圧よりも高い電圧が印加される第２電極（４１、４２）と、を備え、第１電極は、第２電極と厚み方向に対向している面のうち外縁に位置している第１端（３１５、３２５）を有し、第２電極は、厚み方向と直交する方向において第２電極の外側に位置しているとともに絶縁膜に接している第２端（４１５、４２５）を有し、第１端は、厚み方向と直交する方向において、第２端よりも第２電極の内側に位置しており、厚み方向と直交する方向における第１端から第２端までの距離（Ｌｕｂ１、Ｌｕｂ２）は、１０μｍ以上とされている信号伝送デバイスである。
【０００７】
これにより、上記第１端から第２端までの距離が１０μｍ未満である場合と比較して、第２端から第１電極までの最小距離が大きくなる。このため、第１電極および第２電極の間の電界強度が小さくなる。さらに、第１電極および第２電極の間における絶縁膜を厚くする必要はない。よって、電極間の厚さの増加が抑制されつつ、信号伝送デバイスの絶縁耐圧が確保される。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、信号伝送デバイスであって、半導体基板（７）と、電気絶縁性を有するとともに、半導体基板上に形成されている絶縁膜（２１）と、絶縁膜に覆われている第１電極（３１、３２）と、絶縁膜上に形成されているとともに半導体基板の厚み方向（ＤＴ）に第１電極と対向しており、第１電極に印加される電圧よりも高い電圧が印加される第２電極（４１、４２）と、を備え、第１電極は、第２電極と厚み方向に対向している面のうち外縁に位置している電極端（３１５、３２５）を有し、第２電極は、第２電極を厚み方向に貫通しているスリット（４１７、４２７）と、第２電極におけるスリットを形成する側面のうち厚み方向と直交する方向において第２電極の外側を向いている面の外縁であって、絶縁膜に接しているスリット端（４１９、４２９）と、を有し、スリット端は、厚み方向と直交する方向において、電極端よりも第１電極の外側に位置している信号伝送デバイスである。
【０００９】
これにより、スリット端が厚み方向と直交する方向において電極端よりも内側に位置している場合と比較して、スリット端から第１電極までの最小距離が大きくなる。このため、スリット端および第１電極の間の電界強度は、小さくなる。したがって、第１電極および第２電極の間の電界強度が比較的小さくなる。さらに、第１電極および第２電極の間における絶縁膜を厚くする必要はない。よって、電極間の厚さの増加が抑制されつつ、信号伝送デバイスの絶縁耐圧が確保される。
【００１０】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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