JP2001094123A - Variable-capacitance diode - Google Patents

Variable-capacitance diode

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JP2001094123A
JP2001094123A JP26909999A JP26909999A JP2001094123A JP 2001094123 A JP2001094123 A JP 2001094123A JP 26909999 A JP26909999 A JP 26909999A JP 26909999 A JP26909999 A JP 26909999A JP 2001094123 A JP2001094123 A JP 2001094123A
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JP
Japan
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diffusion layer
type
conductivity type
layer
implanted
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JP26909999A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Tomoi
進 友井
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable-capacitance diode which has reduced series resistance by suppressing increase in capacitance. SOLUTION: This variable-capacitance diode comprises an N-type epitaxial layer 13, formed in the top face of an N+ type semiconductor substrate 12 and having a specific resistance higher than this substrate, a P+ type diffused layer 20 formed in a central specified region including a surface in this epitaxial layer 13, and an N+ type implanted diffused layer 17 provided immediately under this P+ type diffused layer 20, so as to form a P+/N+ junction 21 with a part of the bottom face of this diffused layer and having an impurity concentration higher than the epitaxial layer 13 and a depth which does not reach the top face of the semiconductor substrate 12, and is provided with a first electrode 22 making continuity with the top face of the P+ type diffused layer 20 and a second electrode 23, making continuity with the bottom face of the semiconductor substrate 12, where the bottom face area of the P+ type diffused layer 20 is 1.5 times or more as large as the top face area of the N+ type implanted diffused layer 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に使用電圧が例
えば10V以下程度の低電圧で、容量が例えば10pF
以下程度の低容量である高周波用に好適する可変容量ダ
イオードに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low voltage operating voltage of about 10 V or less and a capacity of 10 pF
The present invention relates to a variable-capacitance diode suitable for high-frequency use having a low capacity of the following order.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術を図16及び図17を参照して
説明する。図16は第1の従来例の断面図であり、図1
7は第2の従来例の断面図である。
2. Description of the Related Art The prior art will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a sectional view of a first conventional example, and FIG.
FIG. 7 is a sectional view of a second conventional example.

【0003】先ず、図16に示す第1の従来例は、例え
ば容量が6pFとなるように形成された可変容量ダイオ
ード1で、これはN型の半導体基板2上に所定厚とな
るよう気相成長法によりN型エピタキシャル層3が形成
されており、このN型エピタキシャル層3内の表面を含
む中央所定領域にP型不純物をイオン注入し拡散して形
成したP型拡散層4が設けられており、さらにP
拡散層4の真下にP/N接合を形成するようにして
型インプラ拡散層5が設けられている。N 型イン
プラ拡散層5は、通常、耐電圧特性を確保するためにP
型拡散層4よりも小形状となるように形成されてお
り、P型拡散層4がN型インプラ拡散層5の最外周
縁部分から約5μm程度はみ出すものとなっている。
First, a first conventional example shown in FIG.
Variable capacitance diode formed so that the capacitance becomes 6 pF
In mode 1, this is N+A predetermined thickness on the semiconductor substrate 2
N-type epitaxial layer 3 is formed by vapor phase epitaxy
Including the surface in the N-type epitaxial layer 3.
P-type impurities are ion-implanted and diffused
P made+Type diffusion layer 4 is provided.+Type
P just below the diffusion layer 4+/ N+To form a bond
N+A mold implantation diffusion layer 5 is provided. N +Type in
The plastic diffusion layer 5 is usually made of P to secure withstand voltage characteristics.
+Formed so as to have a smaller shape than the mold diffusion layer 4.
, P+Type diffusion layer 4 is N+Outermost circumference of mold implantation diffusion layer 5
It protrudes about 5 μm from the edge portion.

【0004】こうした可変容量ダイオード1では、その
容量CTaは、P型拡散層4とN 型インプラ拡散層
5の間における容量CP+a/N+aと、P型拡散層
4とN型エピタキシャル層3の間における容量C
P+a/Naとの合成容量で、C =6pFとなる。
In such a variable capacitance diode 1,
Capacity CTaIs P+Diffusion layer 4 and N +Type implantable diffusion layer
Capacity C between 5P + a / N + aAnd P+Diffusion layer
4 and the capacitance C between the N-type epitaxial layer 3
P + a / NaAnd the combined capacityT a= 6 pF.

【0005】また直列抵抗値rsaは、P型拡散層4
の抵抗rP+aと、N型インプラ拡散層5の抵抗r
N+aと、N型エピタキシャル層3の抵抗rNaと、半
導体基板2の抵抗rSubと、接合面積sjaとから、
sa=(rP+a+rN+a+rNa+rSub)×
K×1/sjaとなり、(rN+a+rNa)は印加さ
れる逆バイアス電圧によって空乏層ののびが変化するこ
とで変動する。すなわち、空乏層の部分は抵抗が零で直
列抵抗値rsaに含まれず、逆バイアス電圧が高いほど
直列抵抗rsaは小さくなる。なお、Kは定数である。
そして、例えば逆バイアス電圧が1Vのときの直列抵抗
saが0.5Ωであるとする。
The series resistance value r sa is the value of the P + type diffusion layer 4.
Resistor r P + a and the resistance of the N + -type implantation diffusion layer 5 r
From N + a , the resistance r Na of the N-type epitaxial layer 3, the resistance r Sub of the semiconductor substrate 2, and the junction area s ja ,
r sa = (rP + a + rN + a + rNa + rSub ) ×
K × 1 / s ja , and (r N + a + r Na ) fluctuates as the extension of the depletion layer changes due to the applied reverse bias voltage. In other words, the resistance of the depletion layer is zero and is not included in the series resistance value r sa, and the higher the reverse bias voltage, the smaller the series resistance r sa . Note that K is a constant.
For example, it is assumed that the series resistance r sa when the reverse bias voltage is 1 V is 0.5Ω.

【0006】また、このように形成されているものにお
いて、低容量化しようとした場合、従来はP/N
合の面積を縮小する方法が一般的である。このような方
法で低容量化、例えば1/2の容量にしたものは、図1
7に示す第2の従来例ような構成となる。
[0006] Further, in the case where the capacitance is to be reduced in the thus formed device, conventionally, a method of reducing the area of the P + / N + junction is generally used. In such a method, the capacity is reduced, for example, the capacity is reduced to half.
7 has a configuration similar to the second conventional example.

【0007】図17において、可変容量ダイオード6
は、例えば容量が3pFとなるように形成されており、
第1の従来例と同様にして、N型の半導体基板2上に
N型エピタキシャル層3が形成され、N型エピタキシャ
ル層3内の表面を含む中央所定領域に、P型不純物をイ
オン注入し拡散して形成した第1の従来例におけるP
型拡散層4の面積の略1/2となるP型拡散層7が設
けられている。さらにP 型拡散層7の真下には、第1
の従来例におけるP/N接合の面積の1/2となる
/N接合を形成すると共に耐電圧特性を確保する
ために最外周縁部分からP型拡散層7が約5μm程度
はみ出すようにN型インプラ拡散層8が設けられてい
る。
In FIG. 17, the variable capacitance diode 6
Is formed to have a capacitance of 3 pF, for example.
As in the first conventional example, N+Type semiconductor substrate 2
An N-type epitaxial layer 3 is formed.
P-type impurities are implanted into a predetermined central region including the surface in the metal layer 3.
P in the first conventional example formed by ON implantation and diffusion+
P, which is approximately の of the area of the diffusion layer 4+Mold diffusion layer 7
Have been killed. Further P +Immediately below the type diffusion layer 7, the first
P in the conventional example of+/ N+1/2 of the bonding area
P+/ N+Form junctions and ensure withstand voltage characteristics
From the outermost edge+Mold diffusion layer 7 is about 5 μm
N to protrude+The mold implantation diffusion layer 8 is provided.
You.

【0008】こうした可変容量ダイオード6では、その
容量CTbは、P型拡散層7とN 型インプラ拡散層
8の間における容量CP+b/N+bと、P型拡散層
7とN型エピタキシャル層3の間における容量C
P+b/Nbとの合成容量となる。また、その容量C
Tbは、P/N接合の面積が第1の従来例における
/N接合の面積の1/2であるので、2CTb
Taで、CTb=3pFとなる。
In such a variable capacitance diode 6,
Capacity CTbIs P+Type diffusion layer 7 and N +Type implantable diffusion layer
Capacity between 8P + b / N + bAnd P+Diffusion layer
7 and N-type epitaxial layer 3
P + b / NbAnd the combined capacity. The capacity C
TbIs P+/ N+The bonding area is the same as in the first conventional example.
P+/ N+Since it is 1/2 of the area of the joint, 2CTb=
CTaAnd CTb= 3 pF.

【0009】一方、直列抵抗rsbは、P型拡散層7
の抵抗rP+bと、N型インプラ拡散層8の抵抗r
N+bと、N型エピタキシャル層3の抵抗rNa=r
Nbと、半導体基板2の抵抗rSubと、接合面積s
jbとから、rsb=(rP+b+rN+b+rNb
Sub)×K×1/sjbとなり、(rN+b+r
Nb)は印加される逆バイアス電圧によって変動する
が、接合面積sjbが第1の従来例における接合面積s
jaの1/2であるから、直列抵抗rsbは第1の従来
例の直列抵抗rsaの2倍となり、例えば逆バイアス電
圧が1Vのときの直列抵抗rsbが1Ωとなってしま
う。
On the other hand, series resistance r sb is, P + -type diffusion layer 7
Resistor r P + b and the resistance r of the N + -type implantation diffusion layer 8
N + b and resistance r Na = r of N-type epitaxial layer 3
Nb , the resistance r Sub of the semiconductor substrate 2 and the junction area s
From jb , r sb = (r P + b + r N + b + r Nb +
r Sub ) × K × 1 / s jb and (r N + b + r
Nb ) varies with the applied reverse bias voltage, but the junction area s jb is smaller than the junction area s in the first conventional example.
Since it is 1/2 of ja , the series resistance r sb is twice the series resistance r sa of the first conventional example. For example, when the reverse bias voltage is 1V, the series resistance r sb becomes 1Ω.

【0010】このように、従来一般的に行われているP
/N接合の面積を縮小して低容量化する方法では、
容量を低減した際、これにともない直列抵抗が反比例し
て増加する。また、直列抵抗を低減しようとした場合に
は、逆に容量が増加してしまうことになる。このため、
容量の増加を抑制するようにして直列抵抗を低減するこ
とが強く望まれている。
As described above, the conventional P
In the method of reducing the area of the + / N + junction to reduce the capacitance,
When the capacitance is reduced, the series resistance increases in inverse proportion. On the other hand, if an attempt is made to reduce the series resistance, the capacitance will increase. For this reason,
It is strongly desired to reduce the series resistance by suppressing an increase in capacitance.

【0011】さらに、P型拡散層7の形状寸法を小さ
くすることで、P型拡散層7に導通するように設けら
れるこれと同等寸法の電極の形状寸法も小さなものとな
り、電極にボンディングによって固着されるリードワイ
ヤの線形を細くしなければならず、リードワイヤの抵抗
分が大きくなってしまう。またリードワイヤを細くする
ことができないものでは、小さくなった電極への固着と
なるため作業性の面で良好なものとは言えず、取り扱い
難いものとなる。
Furthermore, by reducing the geometry of the P + -type diffusion layer 7, it is assumed small even electrode geometry comparable size and this provided to conduct the P + -type diffusion layer 7, the bonding to the electrode Therefore, the linearity of the lead wire to be fixed must be reduced, and the resistance of the lead wire increases. Further, if the lead wire cannot be made thin, the lead wire is fixed to the reduced electrode, so that it cannot be said to be good in workability and is difficult to handle.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
容量の増加を抑制するようにして直列抵抗を低減させ、
取り扱い易くした可変容量ダイオードを提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to reduce the series resistance by suppressing an increase in capacitance.
An object of the present invention is to provide a variable capacitance diode which is easy to handle.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の可変容量ダイオ
ードは、第1導電型の半導体基板の一主面に形成され該
半導体基板より高比抵抗を有する第1導電型のエピタキ
シャル層と、このエピタキシャル層に形成された第2導
電型の高不純物濃度を有する第2導電型拡散層と、この
第2導電型拡散層の真下に該拡散層の下面の一部と接合
を形成するようにして設けられたエピタキシャル層より
不純物濃度が高い第1導電型不純物濃度を有し、かつ半
導体基板の一主面に達しない深さの第1導電型インプラ
拡散層とを備えると共に、第2導電型拡散層の上面に導
通する第1電極及び半導体基板の他主面に導通する第2
電極をそれぞれ設けた可変容量ダイオードにおいて、第
2導電型拡散層の下面面積が、第1導電型インプラ拡散
層の上面面積の1.5倍以上であることを特徴とするも
のであり、さらに、第2導電型拡散層は、半導体基板に
形成されたエピタキシャル層に第1導電型インプラ拡散
層を形成した後、第1導電型インプラ拡散層とエピタキ
シャル層に該第1導電型インプラ拡散層より層厚が薄く
なるように第2導電型の高不純物を拡散させて形成した
ものであることを特徴とするものであり、さらに、第2
導電型拡散層の上面に導通する第1電極が、第2導電型
拡散層の上面と略同形状に形成されていることを特徴と
するものであり、さらに、第2導電型拡散層と第1導電
型インプラ拡散層の少なくとも一方の形状が、第2導電
型拡散層と第1導電型インプラ拡散層の間における容量
と、第2導電型拡散層とエピタキシャル層の間における
容量との合成容量が、所定逆バイアス電圧の範囲で一定
となるように形成されていることを特徴とするものであ
り、さらに、第2導電型拡散層は、第1導電型インプラ
拡散層の真上部分の層厚より、該真上部分以外の部分の
層厚が厚く形成されていることを特徴とするものであ
り、さらに、第2導電型拡散層は、半導体基板に形成さ
れたエピタキシャル層に第1導電型インプラ拡散層を形
成した後、第1導電型インプラ拡散層の真上部分に該第
1導電型インプラ拡散層より層厚が薄くなるように第2
導電型の高不純物を拡散させ、さらに第1導電型インプ
ラ拡散層の真上部分以外の部分に真上部分より厚くなる
ように第2導電型の高不純物を拡散させて形成したもの
であることを特徴とするものである。
A variable capacitance diode according to the present invention comprises: a first conductivity type epitaxial layer formed on one principal surface of a first conductivity type semiconductor substrate and having a higher specific resistance than the semiconductor substrate; A second conductivity type diffusion layer having a high impurity concentration of the second conductivity type formed in the epitaxial layer, and a junction formed with a part of the lower surface of the diffusion layer immediately below the second conductivity type diffusion layer. A first conductivity type implanted diffusion layer having a first conductivity type impurity concentration higher than that of the provided epitaxial layer and having a depth that does not reach one main surface of the semiconductor substrate; A first electrode conducting to the upper surface of the layer and a second electrode conducting to the other main surface of the semiconductor substrate.
In the variable capacitance diode provided with each electrode, the lower surface area of the second conductivity type diffusion layer is 1.5 times or more the upper surface area of the first conductivity type implanted diffusion layer. The second conductivity type diffusion layer is formed by forming the first conductivity type implanted diffusion layer on the epitaxial layer formed on the semiconductor substrate, and then forming the first conductivity type implanted diffusion layer and the epitaxial layer on the epitaxial layer formed by the first conductivity type implanted diffusion layer. It is characterized by being formed by diffusing a second conductive type high impurity so that the thickness becomes thin.
A first electrode conducting to the upper surface of the conductive type diffusion layer is formed to have substantially the same shape as the upper surface of the second conductive type diffusion layer. At least one shape of the one-conductivity-type implanted diffusion layer is a combined capacitance of a capacitance between the second-conductivity-type diffusion layer and the first-conductivity-type implanted diffusion layer and a capacitance between the second-conductivity-type diffusion layer and the epitaxial layer. Are formed so as to be constant within a range of a predetermined reverse bias voltage, and the second conductivity type diffusion layer is a layer just above the first conductivity type implanted diffusion layer. The thickness of a portion other than the portion directly above the portion is formed to be thicker than the thickness, and the second conductivity type diffusion layer further includes a first conductive type diffusion layer formed on the epitaxial layer formed on the semiconductor substrate. After the formation of the implanted diffusion layer, the first conductive Implantation diffusion layer second right above parts as layer thickness than the first conductivity type implantation diffusion layer becomes thinner for
It is formed by diffusing a high conductivity type impurity and further diffusing a second conductivity type high impurity so as to be thicker than a portion immediately above the first conductivity type implantable diffusion layer. It is characterized by the following.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】先ず第1の実施形態を図1乃至図12によ
り説明する。図1は第1の製造工程終了後の断面図であ
り、図2は第2の製造工程終了後の断面図であり、図3
は第3の製造工程終了後の断面図であり、図4は第4の
製造工程終了後の断面図であり、図5は逆バイアス電圧
を印加しない状態を説明するための断面図であり、図6
は逆バイアス電圧1Vを印加した状態を説明するための
断面図であり、図7は図6における空乏層の状態を濃度
プロファイルにより説明するための図で、図7(a)は
型拡散層とN型インプラ拡散層、N型エピタキシ
ャル層の間における状態を示す図、図7(b)はP
拡散層とN型エピタキシャル層の間における状態を示す
図であり、図8は逆バイアス電圧4Vを印加した状態を
説明するための断面図であり、図9は逆バイアス電圧に
対するP型拡散層直下の各部の抵抗の変化を示す特性
図であり、図10は逆バイアス電圧に対する接合部分に
おける容量の変化を示す特性図であり、図11は逆バイ
アス電圧に対する容量の変化を示す特性図であり、図1
2はN型インプラ拡散層の面積とP型拡散層の面積
の比率に対する直列抵抗の変化を示す図である。
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view after the first manufacturing process, and FIG. 2 is a cross-sectional view after the second manufacturing process.
FIG. 4 is a cross-sectional view after the end of the third manufacturing step, FIG. 4 is a cross-sectional view after the end of the fourth manufacturing step, and FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a state in which a reverse bias voltage is not applied; FIG.
Is a sectional view for explaining a state of applying a reverse bias voltage 1V, 7 is a diagram for explaining the concentration profile of the depletion layer state in FIG. 6, FIG. 7 (a) P + -type diffusion FIG. 7B is a diagram showing a state between the P + -type implanted diffusion layer and the N-type epitaxial layer, FIG. 7B is a diagram showing a state between the P + -type diffusion layer and the N-type epitaxial layer, and FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a state in which a reverse bias voltage of 4 V is applied. FIG. 9 is a characteristic diagram showing a change in resistance of each part immediately below the P + type diffusion layer with respect to the reverse bias voltage. FIG. 11 is a characteristic diagram showing a change in capacitance at a junction portion with respect to the graph, and FIG. 11 is a characteristic diagram showing a change in capacitance with respect to a reverse bias voltage.
2 is a diagram showing a change in series resistance with respect to a ratio of the area of the N + type implanted diffusion layer to the area of the P + type diffusion layer.

【0016】図1乃至図12において、11は、例えば
容量が3pFとなるように形成された可変容量ダイオー
ドで、以下に示す製造工程を経て形成される。すなわ
ち、図1に示す第1の製造工程において、第1導電型で
ある例えばN型の比抵抗が0.003Ωcm程度に形
成された低比抵抗のシリコン半導体基板12上に、周知
の気相成長法によって2μm〜5μmの範囲の所定厚を
有し、比抵抗が1Ωcm前後の半導体基板12より高比
抵抗のN型エピタキシャル層13を成層する。
In FIGS. 1 to 12, reference numeral 11 denotes a variable capacitance diode formed so as to have a capacitance of, for example, 3 pF, which is formed through the following manufacturing steps. That is, in the first manufacturing process shown in FIG. 1, a well-known vapor phase is formed on a low-resistivity silicon semiconductor substrate 12 having a first conductivity type, for example, an N + type resistivity of about 0.003 Ωcm. An N-type epitaxial layer 13 having a predetermined thickness in the range of 2 μm to 5 μm and a higher specific resistance than the semiconductor substrate 12 having a specific resistance of about 1 Ωcm is formed by a growth method.

【0017】次に、図2に示す第2の製造工程におい
て、N型エピタキシャル層13の上面上に、表面保護の
ための絶縁膜である二酸化シリコン(SiO)膜14
を約1μm〜2μmの厚さに形成し、さらにSiO
14の所定範囲をエッチングして開口部15を形成し、
N型エピタキシャル層13の上面の一部である中央領域
部分を所定の範囲にわたり露出させる。続いて、露出し
たN型エピタキシャル層13の上面上に約0.1μm程
度の薄厚のSiO膜16を形成する。
Next, in a second manufacturing step shown in FIG. 2, a silicon dioxide (SiO 2 ) film 14 serving as an insulating film for protecting the surface is formed on the upper surface of the N-type epitaxial layer 13.
Is formed to a thickness of about 1 μm to 2 μm, and a predetermined range of the SiO 2 film 14 is etched to form an opening 15.
The central region, which is a part of the upper surface of the N-type epitaxial layer 13, is exposed over a predetermined range. Subsequently, a thin SiO 2 film 16 of about 0.1 μm is formed on the exposed upper surface of the N-type epitaxial layer 13.

【0018】そして、開口部15を通じSiO膜16
の上からN型エピタキシャル層13部分に、イオン注入
法によりN型の不純物であるりん(P)を、例えば加速
電圧100keV、ドーズ量1013cm−2〜10
14cm−2の条件の下に注入する。その後、アニール
等を兼ねた熱処理を施して不純物の拡散を行い、N型エ
ピタキシャル層13より高い不純物濃度で拡散長が表面
から0.5μm〜1μmの範囲の所定長、例えば0.6
μm程度で直径70μmのN型インプラ拡散層17を
形成する。
Then, the SiO 2 film 16 is passed through the opening 15.
The N-type epitaxial layer 13 is doped with phosphorus (P), which is an N-type impurity, by, for example, an acceleration voltage of 100 keV and a dose of 10 13 cm −2 to 10 from above.
Implant under conditions of 14 cm- 2 . Thereafter, a heat treatment also serving as annealing or the like is performed to diffuse the impurities. At a higher impurity concentration than the N-type epitaxial layer 13, the diffusion length is 0.5 μm to 1 μm from the surface in a predetermined length, for example, 0.6 μm.
An N + type implantation diffusion layer 17 having a diameter of about 70 μm and a diameter of about 70 μm is formed.

【0019】次に、図3に示す第3の製造工程におい
て、SiO膜14の所定範囲をエッチングして開口部
18を形成し、N型インプラ拡散層17の上面と、そ
の周囲部分であるN型エピタキシャル層13の上面の一
部領域部分を所定の範囲にわたり露出させる。続いて、
露出したN型インプラ拡散層17とN型エピタキシャ
ル層13の上面上に約0.1μm程度の薄厚のSiO
膜19を形成する。
Next, in a third manufacturing process shown in FIG. 3, an opening 18 is formed by etching a predetermined area of the SiO 2 film 14, and the upper surface of the N + -type implanted diffusion layer 17 and the surrounding area are formed. A partial region of the upper surface of a certain N-type epitaxial layer 13 is exposed over a predetermined range. continue,
A thin SiO 2 layer of about 0.1 μm is formed on the exposed upper surfaces of the N + type implanted diffusion layer 17 and the N type epitaxial layer 13.
A film 19 is formed.

【0020】そして、開口部18を通じSiO膜19
の上からN型インプラ拡散層17とN型エピタキシャ
ル層13部分に、イオン注入法により第2導電型である
例えばP型の不純物のホウ素(B)を、例えば加速電圧
40keV、ドーズ量10 cm−2の条件の下に注
入する。その後、熱処理を施して不純物の拡散を行い、
型インプラ拡散層17より浅い拡散長が表面から
0.3μm〜0.7μmの範囲の所定長、例えば0.4
μm程度で直径122μmのP型拡散層20を形成す
る。これによりP型拡散層20の真下にP/N
合21を形成するようにしてN型インプラ拡散層17
が設けられ、P型拡散層20は外周部分がN型イン
プラ拡散層17から26μmはみ出した状態となる。そ
して、N型インプラ拡散層17に対するP型拡散層
20の面積比率は3.04となる。
Then, the SiO 2 film 19 is passed through the opening 18.
Is implanted into the N + -type implanted diffusion layer 17 and the N-type epitaxial layer 13 by ion implantation, for example, boron (B) of a P-type impurity, for example, at an acceleration voltage of 40 keV and a dose of 10 1. Inject under conditions of 6 cm -2 . After that, heat treatment is performed to diffuse the impurities,
A diffusion length shallower than the N + type implanted diffusion layer 17 is a predetermined length in a range of 0.3 μm to 0.7 μm from the surface, for example, 0.4 μm.
A P + type diffusion layer 20 having a diameter of about 122 μm and a diameter of about 122 μm is formed. As a result, the P + / N + junction 21 is formed directly below the P + -type diffusion layer 20 so that the N + -type implantation diffusion layer 17 is formed.
Is provided, and the outer peripheral portion of the P + type diffusion layer 20 is in a state protruding 26 μm from the N + type implanted diffusion layer 17. Then, the area ratio of the P + -type diffusion layer 20 to the N + -type implantation diffusion layer 17 is 3.04.

【0021】次に、図4に示す第4の製造工程におい
て、開口部18内の薄厚のSiO膜19を除去し、開
口部18内に露出したP型拡散層20上面にアルミニ
ウム(Al)を蒸着し、さらにAlの蒸着膜をP型拡
散層20と同じ直径の122μmに成形して第1電極2
2を形成する。同様に半導体基板12の下面にAlを蒸
着して第2電極23を形成する。このようにして構成さ
れた可変容量ダイオード11には、第1電極22の上面
に例えば線径が20μmの金(Au)でなるリードワイ
ヤ24がワイヤーボンディングされる。なお、ワイヤー
ボンディングによってリードワイヤ24のボンディング
部分には、直径が線径の4倍〜5倍程度のボンディング
ボール25が形成される。
Next, in a fourth manufacturing process shown in FIG. 4, the thin SiO 2 film 19 in the opening 18 is removed, and aluminum (Al) is formed on the upper surface of the P + type diffusion layer 20 exposed in the opening 18. ), And further, an Al deposited film is formed to have the same diameter as that of the P + type diffusion layer 20 at 122 μm to form the first electrode 2.
Form 2 Similarly, Al is deposited on the lower surface of the semiconductor substrate 12 to form the second electrode 23. A lead wire 24 made of gold (Au) having a wire diameter of, for example, 20 μm is wire-bonded to the upper surface of the first electrode 22 of the variable capacitance diode 11 configured as described above. A bonding ball 25 having a diameter of about 4 to 5 times the wire diameter is formed at the bonding portion of the lead wire 24 by wire bonding.

【0022】そして、上記のように構成されたもので
は、図5に示すように逆バイアス電圧を印加しない状態
での直列抵抗rs0は、P型拡散層20の抵抗r
P+0と、N型インプラ拡散層17の抵抗r
N+0と、N型インプラ拡散層17直下のN型エピタ
キシャル層13の抵抗rN´0と、P型拡散層20直
下のN型エピタキシャル層13の抵抗rN0と、半導体
基板12の抵抗rSubとを合成した抵抗で、 rs0=rP+0+{(rN+0+rN´0)×rN0
/(rN+0+rN´0+rN0)}+rSub となる。
[0022] Then, has been constructed as described above, the series resistance r s0 in a state without application of a reverse bias voltage as shown in FIG. 5, the resistance r of the P + -type diffusion layer 20
P + 0 and resistance r of N + type implanted diffusion layer 17
N + 0 , the resistance r N′0 of the N-type epitaxial layer 13 immediately below the N + -type implanted diffusion layer 17, the resistance r N0 of the N-type epitaxial layer 13 directly below the P + -type diffusion layer 20, and the resistance r N0 of the semiconductor substrate 12 in synthesized resistance and Sub, r s0 = r P + 0 + {(r N + 0 + r N'0) × r N0
/ (R N + 0 + r N′0 + r N0 )} + r Sub

【0023】同じ様に、図6に示すように逆バイアス電
圧1Vを印加した状態での直列抵抗rs1は、P型拡
散層20の抵抗rP+1と、N型インプラ拡散層17
の抵抗rN+1と、N型インプラ拡散層17直下のN
型エピタキシャル層13の抵抗rN´1と、N型イン
プラ拡散層17からはみ出したP型拡散層20外周部
分直下のN型エピタキシャル層13の抵抗rN1と、半
導体基板12の抵抗r Subとを合成した抵抗で、 rs1=rP+1+{(rN+1+rN´1)×rN1
/(rN+1+rN´1+rN1)}+rSub となる。そして、抵抗がそれぞれrP+1=0.005
Ω、(rN+1+rN´ )=0.543Ω、rN1
0.093Ω、rSub=0.13Ωであるので、これ
らを合成した抵抗である直列抵抗rs1は、0.259
Ωである。
Similarly, as shown in FIG.
Series resistance r with a voltage of 1 V applieds1Is P+Mold expansion
Resistance r of the layer 20P + 1And N+Mold implantation diffusion layer 17
Resistance rN + 1And N+N just below the mold implantation diffusion layer 17
Of the epitaxial layer 13N'1And N+Type in
P protruding from the plastic diffusion layer 17+Peripheral part of mold diffusion layer 20
Resistance r of N-type epitaxial layer 13 immediately belowN1And half
Resistance r of conductive substrate 12 SubIs the combined resistance ofs1= RP + 1+ {(RN + 1+ RN'1) × rN1
/ (RN + 1+ RN'1+ RN1)} + RSub Becomes And the resistance is rP + 1= 0.005
Ω, (rN + 1+ RN ' 1) = 0.543Ω, rN1=
0.093Ω, rSub= 0.13Ω
Series resistance r which is a resistance obtained by combinings1Is 0.259
Ω.

【0024】また、逆バイアス電圧1Vを印加した時に
は、点線で示すようにP型拡散層20とN型インプ
ラ拡散層17、N型エピタキシャル層13の間では両矢
印X 、P型拡散層20とN型エピタキシャル層13
の間では両矢印Yの範囲で空乏層が形成される。な
お、空乏層の形成状態を濃度プロファイル上で見ると図
7に示す通りとなっている。
When a reverse bias voltage of 1 V is applied,
Is P as shown by the dotted line.+Diffusion layer 20 and N+Mold imp
Between the diffusion layer 17 and the N-type epitaxial layer 13.
Mark X 1, P+Diffusion layer 20 and N-type epitaxial layer 13
Double arrow Y between1A depletion layer is formed in the range of. What
The figure shows the depletion layer formation state on the concentration profile.
As shown in FIG.

【0025】またさらに、図8に示すように逆バイアス
電圧4Vを印加した状態での直列抵抗rs4は、P
拡散層20の抵抗rP+4と、N型インプラ拡散層1
7直下のN型エピタキシャル層13の抵抗rN´4と、
型インプラ拡散層17からはみ出したP型拡散層
20外周部分直下のN型エピタキシャル層13の抵抗r
N4と、半導体基板12の抵抗rSubとを合成した抵
抗で、 rs4=rP+4+{rN´4×rN4/(rN´4
N4)}+rSub となる。これは逆バイアス電圧4Vを印加した時には、
点線で示すようにP型拡散層20とN型インプラ拡
散層17、N型エピタキシャル層13の間では両矢印X
、P型拡散層20とN型エピタキシャル層13の間
では両矢印Yの範囲で空乏層が形成され、N型イン
プラ拡散層17の抵抗は零となる。
Further, as shown in FIG. 8, when a reverse bias voltage of 4 V is applied, the series resistance r s4 is equal to the resistance r P + 4 of the P + type diffusion layer 20 and the N + type implantation diffusion layer 1.
7, the resistance r N′4 of the N-type epitaxial layer 13 immediately below,
The resistance r of the N-type epitaxial layer 13 just below the outer periphery of the P + -type diffusion layer 20 protruding from the N + -type implantation diffusion layer 17
And N4, with synthesized resistance and resistance r Sub semiconductor substrate 12, r s4 = r P + 4 + {r N'4 × r N4 / (r N'4 +
r N4 )} + r Sub . This means that when a reverse bias voltage of 4 V is applied,
As indicated by the dotted line, a double arrow X is formed between the P + type diffusion layer 20, the N + type implanted diffusion layer 17, and the N type epitaxial layer 13.
4 , a depletion layer is formed between the P + -type diffusion layer 20 and the N-type epitaxial layer 13 in the range of the double-headed arrow Y 4 , and the resistance of the N + -type implantation diffusion layer 17 becomes zero.

【0026】そして、上記のように構成された可変容量
ダイオード11の直列抵抗rのうち、P型拡散層2
0直下のN型インプラ拡散層17とN型エピタキシャ
ル層13における抵抗(rN++rN´)、N型イン
プラ拡散層17からはみ出したP型拡散層20外周部
分直下のN型エピタキシャル層13の抵抗rは、逆バ
イアス電圧を変化させた場合に例えば図9で示すように
変化する。
Then, of the series resistance r s of the variable capacitance diode 11 configured as described above, the P + type diffusion layer 2
0 immediately below the N + -type implantation diffusion layer 17 and the resistance in the N-type epitaxial layer 13 (r N + + r N' ), N + -type implantation N-type epitaxial layer immediately below the P + -type diffusion layer 20 outer peripheral portion protruding from the diffusion layer 17 The resistance r N of the thirteen changes when the reverse bias voltage is changed, for example, as shown in FIG.

【0027】一方、容量Cは、P型拡散層20とN
型インプラ拡散層17の間のP/N接合21部分
における容量CP+/N+と、N型インプラ拡散層1
7からはみ出したP型拡散層20外周部分とN型エピ
タキシャル層3の間のP/N接合部分における容量C
P+/Nとの合成容量であって、各容量は、逆バイアス
電圧を変化させた場合に例えば図10で示すように変化
する。そして、可変容量ダイオード11の容量Cは、
図11に横軸に逆バイアス電圧V(V)、縦軸に容量
(pF)を取って示す特性線Pのようになってい
て、逆バイアス電圧V=1(V)で容量C=3(p
F)となっており、逆バイアス電圧Vの増加にともな
い容量Cは漸減する。
On the other hand, the capacitance C T is, P + -type diffusion layer 20 and the N
+ -Type implantation capacity and C P + / N + in P + / N + junction 21 portion between the diffusion layer 17, N + -type implantation diffusion layer 1
7, the capacitance C at the P + / N junction between the outer peripheral portion of the P + -type diffusion layer 20 and the N-type epitaxial layer 3.
This is a combined capacitance with P + / N, and each capacitance changes as shown in FIG. 10 when the reverse bias voltage is changed. The capacitance C T of the variable capacitance diode 11,
The reverse bias voltage V R (V) on the horizontal axis in FIG. 11, the vertical axis has become like the characteristic line P 1 shows taking capacitance C T (pF), the reverse bias voltage V R = 1 (V) Capacity C T = 3 (p
Has a F), the capacitance C T with increasing reverse bias voltage V R is gradually decreased.

【0028】また、図12に横軸に面積比率、縦軸に直
列抵抗r(Ω)を取って、上述の可変容量ダイオード
11におけるN型インプラ拡散層17に対するP
拡散層20の面積比率が3.04、直列抵抗rが0.
259Ωであるので点Rがプロットされる。
Also, taking the area ratio on the horizontal axis and the series resistance r s (Ω) on the vertical axis in FIG. 12, the ratio of the P + -type diffusion layer 20 to the N + -type implantation diffusion layer 17 in the variable capacitance diode 11 is described. area ratio 3.04, series resistance r s is 0.
Point R 1 is plotted because it is 259Omu.

【0029】これに対し、低容量化を図った上記の第2
の従来例と略同様に構成して容量値を3pFとした第1
の比較例、第2の比較例、第3の比較例と上記の実施形
態と比較する。
On the other hand, the above-mentioned second method for reducing the capacity is used.
And the capacitance value is set to 3 pF.
The comparative example, the second comparative example, and the third comparative example are compared with the above embodiment.

【0030】先ず、第1の比較例は、P型拡散層の最
外周部分がN型インプラ拡散層から2μmはみ出すよ
うに形成し、他を上記の第2の従来例と同様に構成した
もので、第2の従来例と対応する部位には同符号を記し
て以下に説明する構成となっている。すなわち、N
の半導体基板(2)上に形成したN型エピタキシャル層
(3)内の表面を含む中央所定領域には、直径が103
μmのP型拡散層(7)が設けられている。さらにP
型拡散層(7)の真下には、P/N接合を形成し
て最外周縁部分からP型拡散層(7)が2μmはみ出
すように直径が99μmのN型インプラ拡散層(8)
が設けられている。そして、N型インプラ拡散層
(8)に対するP型拡散層(7)の面積比率は1.0
8となる。
First, in the first comparative example, the outermost peripheral portion of the P + -type diffusion layer was formed so as to protrude from the N + -type implantation diffusion layer by 2 μm, and the other components were configured in the same manner as the second conventional example. The portions corresponding to those of the second conventional example are denoted by the same reference numerals and have the following configuration. In other words, the central predetermined region including the surface in the N-type epitaxial layer (3) formed on the N + -type semiconductor substrate (2) has a diameter of 103.
A μm P + -type diffusion layer (7) is provided. Further P
+ -Type Directly below the diffusion layer (7), P + / N + P + -type diffusion layer from the outermost peripheral portion to form a junction (7) + is a diameter so as to protrude 2μm of 99 .mu.m N -type implantation diffusion layer (8)
Is provided. The area ratio of the P + type diffusion layer (7) to the N + type implantation diffusion layer (8) is 1.0.
It becomes 8.

【0031】また、このような第1の比較例での逆バイ
アス電圧1Vを印加した状態では、P型拡散層(7)
の抵抗が0.005Ω、N型インプラ拡散層(8)の
抵抗とN型インプラ拡散層(8)直下のN型エピタキ
シャル層(3)の抵抗の和が0.271Ω、N型イン
プラ拡散層(8)からはみ出したP型拡散層(7)の
外周部分直下のN型エピタキシャル層(3)の抵抗が
1.149Ω、半導体基板(2)の抵抗が0.16Ωで
あるので、これらを合成した第1の比較例の直列抵抗は
0.430Ωである。
In the state where a reverse bias voltage of 1 V is applied in the first comparative example, the P + type diffusion layer (7)
The resistance of 0.005, N + -type implantation sum of the resistances of the resistor and the N + -type implantation diffusion layer (8) N-type epitaxial layer immediately below (3) of the diffusion layer (8) is 0.271Omu, the N + type implantation Since the resistance of the N-type epitaxial layer (3) immediately below the outer peripheral portion of the P + -type diffusion layer (7) protruding from the diffusion layer (8) is 1.149Ω and the resistance of the semiconductor substrate (2) is 0.16Ω, The series resistance of the first comparative example obtained by combining them is 0.430Ω.

【0032】そして、N型インプラ拡散層(8)に対
するP型拡散層(7)の面積比率が1.08、また直
列抵抗が0.430Ωであるので、第1の比較例は図1
2において点Sがプロットされる。さらに、第1の比
較例の容量Cは、図11では特性線Qのようになっ
ていて、逆バイアス電圧V=1(V)で容量C=3
(pF)となっており、上記実施形態と同様に逆バイア
ス電圧Vの増加にともない容量Cは漸減する。
Since the area ratio of the P + type diffusion layer (7) to the N + type implantation diffusion layer (8) is 1.08 and the series resistance is 0.430Ω, the first comparative example is shown in FIG.
At 2, the point Sa is plotted. Furthermore, the capacitance C T of the first comparative example is designed so as in FIG. 11, a characteristic line Q a, capacitance C T = 3 in the reverse bias voltage V R = 1 (V)
Has a (pF), the capacitance C T with increasing of the embodiment similarly to the reverse bias voltage V R is gradually decreased.

【0033】次に、第2の比較例は、P型拡散層の最
外周部分がN型インプラ拡散層から5μmはみ出すよ
うに形成し、他を上記の第2の従来例と同様に構成した
もので、第2の従来例と対応する部位には同符号を記し
て以下に説明する構成となっている。すなわち、N
の半導体基板(2)上に形成したN型エピタキシャル層
(3)内の表面を含む中央所定領域には、直径が106
μmのP型拡散層(7)が設けられている。さらにP
型拡散層(7)の真下には、P/N接合を形成し
て最外周縁部分からP型拡散層(7)が5μmはみ出
すように直径が96μmのN型インプラ拡散層(8)
が設けられている。そして、N型インプラ拡散層
(8)に対するP型拡散層(7)の面積比率は1.2
2となる。
Next, in a second comparative example, the outermost peripheral portion of the P + -type diffusion layer is formed so as to protrude from the N + -type implantation diffusion layer by 5 μm, and the other parts are configured in the same manner as the second conventional example. The parts corresponding to those in the second conventional example are denoted by the same reference numerals and have the following configuration. In other words, the central predetermined region including the surface in the N type epitaxial layer (3) formed on the N + type semiconductor substrate (2) has a diameter of 106
A μm P + -type diffusion layer (7) is provided. Further P
+ -Type Directly below the diffusion layer (7), P + / N + P + -type diffusion layer from the outermost peripheral portion to form a junction (7) + is a diameter so as to protrude 5μm of 96 .mu.m N -type implantation diffusion layer (8)
Is provided. The area ratio of the P + type diffusion layer (7) to the N + type implantation diffusion layer (8) is 1.2.
It becomes 2.

【0034】また、このような第2の比較例での逆バイ
アス電圧1Vを印加した状態では、P型拡散層(7)
の抵抗が0.005Ω、N型インプラ拡散層(8)の
抵抗とN型インプラ拡散層(8)直下のN型エピタキ
シャル層(3)の抵抗の和が0.289Ω、N型イン
プラ拡散層(8)からはみ出したP型拡散層(7)外
周部分直下のN型エピタキシャル層(3)の抵抗が0.
460Ω、半導体基板(2)の抵抗が0.15Ωである
ので、これらを合成した第2の比較例の直列抵抗は、
0.377Ωである。
In the state where the reverse bias voltage of 1 V is applied in the second comparative example, the P + type diffusion layer (7)
The resistance of 0.005, N + -type implantation sum of the resistances of the resistor and the N + -type implantation diffusion layer (8) N-type epitaxial layer immediately below (3) of the diffusion layer (8) is 0.289Omu, the N + type implantation The resistance of the N-type epitaxial layer (3) just below the outer peripheral portion of the P + -type diffusion layer (7) protruding from the diffusion layer (8) is about 0.
Since the resistance of the semiconductor substrate (2) is 460Ω and the resistance of the semiconductor substrate (2) is 0.15Ω, the series resistance of the second comparative example obtained by combining them is
0.377Ω.

【0035】そして、N型インプラ拡散層(8)に対
するP型拡散層(7)の面積比率が1.22、また直
列抵抗が0.377Ωであるので、第2の比較例は図1
2において点Sがプロットされる。
Since the area ratio of the P + type diffusion layer (7) to the N + type implantation diffusion layer (8) is 1.22 and the series resistance is 0.377Ω, the second comparative example is shown in FIG.
At 2, the point Sb is plotted.

【0036】さらに、第3の比較例は、P型拡散層が
はみ出さないようN型インプラ拡散層と同直径に形成
し、他を上記の第2の従来例と同様に構成しもので、第
2の従来例と対応する部位には同符号を記して以下に説
明する構成となっている。すなわち、N型の半導体基
板(2)上に形成したN型エピタキシャル層(3)内の
表面を含む中央所定領域には、直径が99μmのP
拡散層(7)が設けられている。さらにP型拡散層
(7)の真下には、P/N接合を形成して同直径の
型インプラ拡散層(8)が設けられている。そし
て、N型インプラ拡散層(8)に対するP型拡散層
(7)の面積比率は1.00となる。
Further, the third comparative example has the same diameter as the N + type implanted diffusion layer so that the P + type diffusion layer does not protrude, and the other components are configured in the same manner as the second conventional example. Parts corresponding to those in the second conventional example are denoted by the same reference numerals, and have a configuration described below. That is, a P + -type diffusion layer (7) having a diameter of 99 μm is provided in a central predetermined region including the surface in the N-type epitaxial layer (3) formed on the N + -type semiconductor substrate (2). . Further, immediately below the P + -type diffusion layer (7), an N + -type implantation diffusion layer (8) having the same diameter as that of the P + / N + junction is provided. Then, the area ratio of the P + type diffusion layer (7) to the N + type implantation diffusion layer (8) is 1.00.

【0037】また、このような第3の比較例での逆バイ
アス電圧1Vを印加した状態では、P型拡散層(7)
の抵抗が0.005Ω、N型インプラ拡散層(8)の
抵抗とN型インプラ拡散層(8)直下のN型エピタキ
シャル層(3)の抵抗の和が0.271Ω、半導体基板
(2)の抵抗が0.16Ωであるので、これらを合成し
た第3の比較例の直列抵抗は、0.481Ωである。
In the state where the reverse bias voltage of 1 V is applied in the third comparative example, the P + type diffusion layer (7)
Is 0.005Ω, the sum of the resistance of the N + type implanted diffusion layer (8) and the resistance of the N type epitaxial layer (3) immediately below the N + type implanted diffusion layer (8) is 0.271Ω, and the semiconductor substrate (2) ) Is 0.16Ω, and the series resistance of the third comparative example obtained by combining them is 0.481Ω.

【0038】そして、N型インプラ拡散層(8)に対
するP型拡散層(7)の面積比率が1.00、また直
列抵抗が0.481Ωであるので、第3の比較例は図1
2において点Sがプロットされる。
Since the area ratio of the P + type diffusion layer (7) to the N + type implantation diffusion layer (8) is 1.00 and the series resistance is 0.481Ω, the third comparative example is shown in FIG.
At 2, the point Sc is plotted.

【0039】この結果、P型拡散層(7)の最外周部
分がN型インプラ拡散層(8)からはみ出す寸法が、
零から耐電圧特性を確保するために要する5μm程度ま
でとなるようにして上記の第2の従来例と略同様に構成
し、容量を3pFとした第1乃至第3の比較例では、直
列抵抗が0.481Ω〜0.377Ωと高いのに対し、
上記の実施形態では、N型インプラ拡散層17に対す
るP型拡散層20の面積比率を3.04と大きくする
ことで直列抵抗を0.259Ωと十分低いものとするこ
とができる。
As a result, the dimension of the outermost peripheral portion of the P + -type diffusion layer (7) protruding from the N + -type implantation diffusion layer (8) is as follows:
In the first to third comparative examples having a capacitance of 3 pF, the series resistance is set to be substantially the same as that of the second conventional example so as to be from about zero to about 5 μm required to secure the withstand voltage characteristic. Is as high as 0.481Ω to 0.377Ω,
In the above embodiment, by increasing the area ratio of the P + -type diffusion layer 20 to the N + -type implantation diffusion layer 17 to 3.04, the series resistance can be made sufficiently low at 0.259Ω.

【0040】また、直列抵抗を低くするようにして所定
の3pFの容量を得るために、N型インプラ拡散層1
7のサイズ(直径)を小さくすると共にP型拡散層2
0のサイズ(直径)を大きくすることになるので、P
型拡散層20の上面に、通常これと同サイズに形成する
第1電極22のサイズも大きなものとなる。このため、
第1電極22に固着するリードワイヤ24の線径も、第
1電極が大きくなるのに比例して太くすることができ、
リードワイヤ24の抵抗分を低減させることができる。
また、リードワイヤ24の線径を太くすることができな
くても、第1電極22が大きくなることでワイヤの固着
作業がやり易いものとなる。
Further, in order to obtain a predetermined capacitance of 3 pF by lowering the series resistance, the N + -type implantation diffusion layer 1 is formed.
7 and the P + -type diffusion layer 2
Since the size (diameter) of 0 is increased, P +
The size of the first electrode 22 usually formed on the upper surface of the mold diffusion layer 20 to the same size also becomes large. For this reason,
The wire diameter of the lead wire 24 fixed to the first electrode 22 can also be increased in proportion to the increase of the first electrode.
The resistance of the lead wire 24 can be reduced.
Further, even if the wire diameter of the lead wire 24 cannot be increased, the work of fixing the wire is facilitated by increasing the size of the first electrode 22.

【0041】次に、第2の実施形態を図13及び第1の
実施形態の各図により説明する。図13は第1の実施形
態における第4の製造工程終了後に相当する製造工程終
了後の断面図である。なお、第1の実施形態と同一部分
には同一符号を付して説明を省略し、第1の実施形態と
異なる本実施形態の構成について説明する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 13 and the drawings of the first embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view after the end of the fourth manufacturing step in the first embodiment, which corresponds to the end of the fourth manufacturing step. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The configuration of the present embodiment that is different from the first embodiment will be described.

【0042】図13及び第1の実施形態の各図におい
て、31は、例えば容量が3pFとなるように形成され
た可変容量ダイオードで、第1の実施形態における第1
の製造工程乃至第4の製造工程と略同様の工程を経て形
成される。すなわち、第1導電型である例えばN型の
比抵抗が0.003Ωcm程度に形成された低比抵抗の
シリコン半導体基板12上には、周知の気相成長法によ
って2μm〜5μmの範囲の所定厚を有し、比抵抗が1
Ωcm前後の半導体基板12より高比抵抗のN型エピタ
キシャル層13が成層されている。
In FIG. 13 and the drawings of the first embodiment, reference numeral 31 denotes a variable capacitance diode formed so as to have a capacitance of, for example, 3 pF.
It is formed through substantially the same steps as the above-described manufacturing steps to the fourth manufacturing step. That is, a predetermined range of 2 μm to 5 μm in a range from 2 μm to 5 μm is formed on a low-resistivity silicon semiconductor substrate 12 having a first conductivity type of, for example, N + type having a specific resistance of about 0.003 Ωcm. Thick, specific resistance is 1
An N-type epitaxial layer 13 having a higher specific resistance is formed from a semiconductor substrate 12 of about Ωcm.

【0043】そして、N型エピタキシャル層13の上面
上には、表面保護のためにSiO膜14を約1μm〜
2μmの厚さに形成し、さらにSiO膜14の所定範
囲を図示しないがエッチングして開口し、露出したN型
エピタキシャル層13の上面に約0.1μm程度の薄厚
のSiO膜を形成する。その後、開口部分の薄厚のS
iO膜を介してN型エピタキシャル層13の中央の所
定領域にイオン注入法によりN型の不純物のPを注入
し、熱処理を施して不純物の拡散を行う。これにより、
N型エピタキシャル層13より高い不純物濃度で拡散長
が表面から0.5μm〜1μmの範囲の所定長、例えば
0.6μm程度で直径78μmのN型インプラ拡散層
32を形成する。
Then, on the upper surface of the N-type epitaxial layer 13, an SiO 2 film 14 is formed to a thickness of about 1 μm to protect the surface.
The SiO 2 film 14 is formed to a thickness of 2 μm, and a predetermined range of the SiO 2 film 14 is opened by etching (not shown), and a thin SiO 2 film of about 0.1 μm is formed on the exposed upper surface of the N-type epitaxial layer 13. . After that, the thin S
N-type impurity P is implanted into a predetermined region at the center of the N-type epitaxial layer 13 through the iO 2 film by an ion implantation method, and heat treatment is performed to diffuse the impurity. This allows
An N + type implanted diffusion layer 32 having a higher impurity concentration than the N type epitaxial layer 13 and a diffusion length of 0.5 μm to 1 μm from the surface, for example, about 0.6 μm and a diameter of 78 μm is formed.

【0044】さらに、N型インプラ拡散層32を形成
した後、SiO膜14をエッチングして開口し、露出
したN型インプラ拡散層32とN型エピタキシャル層
13の上面上に再び約0.1μm程度の薄厚のSiO
膜を形成する。そして、開口部分の薄厚のSiO膜を
介してN型インプラ拡散層32とN型エピタキシャル
層13部分に、イオン注入法によりP型の不純物のBを
注入し、熱処理を施して不純物の拡散を行う。これによ
り、N型インプラ拡散層32より浅い拡散長が表面か
ら0.3μm〜0.7μmの範囲の所定長、例えば0.
4μm程度で直径106μmのP型拡散層33を形成
する。
Further, after forming the N + type implanted diffusion layer 32, the SiO 2 film 14 is opened by etching, and about 0 nm is again formed on the exposed upper surfaces of the N + type implanted diffusion layer 32 and the N type epitaxial layer 13. SiO 2 with a thickness of about 1 μm
Form a film. Then, P-type impurity B is implanted into the N + -type implanted diffusion layer 32 and the N-type epitaxial layer 13 through the thin SiO 2 film at the opening by ion implantation, and heat treatment is performed to diffuse the impurity. I do. Thereby, the diffusion length shallower than the N + type implantation diffusion layer 32 is a predetermined length in the range of 0.3 μm to 0.7 μm from the surface, for example, 0.1 μm.
A P + type diffusion layer 33 having a diameter of about 4 μm and a diameter of 106 μm is formed.

【0045】これによりP型拡散層33の真下にP
/N接合34を形成するようにしてN型インプラ拡
散層32が設けられ、P型拡散層33は外周部分がN
型インプラ拡散層32から14μmはみ出した状態と
なる。そして、N型インプラ拡散層32に対するP
型拡散層33の面積比率は1.85となる。
[0045] As a result P directly below the P + -type diffusion layer 33 +
The N + -type implanted diffusion layer 32 is provided so as to form the / N + junction 34, and the outer periphery of the P + -type diffusion layer 33 is N
14 μm is protruded from the + type implantation diffusion layer 32. Then, P + with respect to the N + type implantation diffusion layer 32 is formed.
The area ratio of the mold diffusion layer 33 is 1.85.

【0046】この後、開口部分内の薄厚のSiO膜を
除去し、露出したP型拡散層33上面にAlを蒸着
し、Al蒸着膜をP型拡散層33と同じ直径の106
μmに成形して第1電極35を形成する。同様に半導体
基板12の下面にAlを蒸着して第2電極23を形成す
る。このようにして構成された可変容量ダイオード31
には、第1電極35の上面に例えば線径が20μmのA
u線のリードワイヤ24がワイヤーボンディングされ、
リードワイヤ24のボンディング部分に直径が線径の4
倍〜5倍程度のボンディングボール25が形成される。
[0046] Thereafter, to remove the thin of the SiO 2 film in the opening portion, by depositing Al on the exposed P + -type diffusion layer 33 top surface, an Al evaporated film having the same diameter as the P + -type diffusion layer 33 106
The first electrode 35 is formed by molding to a thickness of μm. Similarly, Al is deposited on the lower surface of the semiconductor substrate 12 to form the second electrode 23. The variable capacitance diode 31 thus configured
For example, on the upper surface of the first electrode 35, for example, A
The u-wire lead wire 24 is wire-bonded,
The diameter of the bonding portion of the lead wire 24 is 4
The bonding ball 25 is formed about twice to about five times.

【0047】また、上記のように構成されたものでは、
第1の実施形態と同様に空乏層が形成され、逆バイアス
電圧1Vを印加した状態での直列抵抗rs11は、P
型拡散層33の抵抗rP+11と、N型インプラ拡散
層32の抵抗rN+11と、N型インプラ拡散層32
直下のN型エピタキシャル層13の抵抗rN´11と、
型インプラ拡散層32からはみ出したP型拡散層
33外周部分直下のN型エピタキシャル層13の抵抗r
N11と、半導体基板12の抵抗rSubとを合成した
抵抗で、 rs11=rP+11+{(rN+11+rN´11
×rN11/(rN+1 +rN´11+rN11)}
+rSub となる。そして、抵抗がそれぞれrP+11=0.00
5Ω、(rN+11+r N´11)=0.437Ω、r
N11=0.018Ω、rSub=0.15Ωであるの
で、これらを合成した抵抗である直列抵抗rs1は、
0.328Ωである。
In the above-described configuration,
A depletion layer is formed as in the first embodiment, and a reverse bias is formed.
Series resistance r with a voltage of 1 V applieds11Is P+
Resistance of the diffusion layer 33P + 11And N+Die implantation
Resistance r of layer 32N + 11And N+Mold implantation diffusion layer 32
Resistance r of N-type epitaxial layer 13 immediately belowN'11When,
N+P protruding from the mold implantation diffusion layer 32+Diffusion layer
33, the resistance r of the N-type epitaxial layer 13 immediately below the outer peripheral portion
N11And the resistance r of the semiconductor substrate 12SubAnd synthesized
With resistance, rs11= RP + 11+ {(RN + 11+ RN'11)
× rN11/ (RN + 1 1+ RN'11+ RN11)}
+ RSub Becomes And the resistance is rP + 11= 0.00
5Ω, (rN + 11+ R N'11) = 0.437Ω, r
N11= 0.018Ω, rSub= 0.15Ω
Then, a series resistance r, which is a resistance obtained by combining these,s1Is
0.328Ω.

【0048】また、可変容量ダイオード31の容量C
は、図11に横軸に逆バイアス電圧V(V)、縦軸に
容量C(pF)を取って示す特性線P11のようにな
っていて、逆バイアス電圧V=1(V)で容量C
3(pF)となっており、逆バイアス電圧Vの増加に
ともない容量Cは漸減する。さらに、図12に横軸に
面積比率、縦軸に直列抵抗r(Ω)を取って示すと、
上述の可変容量ダイオード31におけるN型インプラ
拡散層32に対するP型拡散層33の面積比率が1.
85、直列抵抗rが0.328Ωであるので点R11
がプロットされる。
[0048] The capacitance C T of the variable capacitance diode 31
An inverse bias voltage V R (V) on the horizontal axis in FIG. 11, the vertical axis looks like a characteristic line P 11 shown by taking the capacitance C T (pF), the reverse bias voltage V R = 1 (V ) And the capacitance C T =
3 has a (pF), the capacitance C T with increasing reverse bias voltage V R is gradually decreased. FIG. 12 shows the area ratio on the horizontal axis and the series resistance r s (Ω) on the vertical axis.
In the above-described variable capacitance diode 31, the area ratio of the P + type diffusion layer 33 to the N + type implantation diffusion layer 32 is 1.
85, since the series resistance r s is 0.328Ω, the point R 11
Is plotted.

【0049】このように、第2の実施形態においても、
型インプラ拡散層32からのP 型拡散層33のは
み出し寸法を、従来、耐電圧特性を確保するために通常
設けていた5μm程度のはみ出し寸法の2倍以上である
14μmとし、面積比率を1.85とすることで、容量
を3pFとしたままの状態で直列抵抗を0.328Ω
と、上述の第1乃至第3の比較例の直列抵抗よりも低い
ものとすることができる。
As described above, also in the second embodiment,
N+P from the mold implantation diffusion layer 32 +Type diffusion layer 33
Conventionally, the protrusion dimension is usually set to ensure withstand voltage characteristics.
It is more than twice the protruding dimension of about 5 μm provided
By setting the area ratio to 1.85 and the area ratio to 1.85,
With the series resistance of 0.328Ω
And lower than the series resistance of the first to third comparative examples.
Things.

【0050】さらに、第3の実施形態を図14により説
明する。図14は断面図で、第1の実施形態と同一部分
には同一符号を付して説明を省略し、第1の実施形態と
異なる本実施形態の構成について説明する。
Further, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0051】図14において、41は、例えば容量が3
pFとなるように形成された可変容量ダイオードで、先
ず第1導電型である例えばN型の比抵抗が0.003
Ωcm程度に形成された低比抵抗のシリコン半導体基板
12上には、周知の気相成長法によって2μm〜5μm
の範囲の所定厚を有し、比抵抗が1Ωcm前後の半導体
基板12より高比抵抗のN型エピタキシャル層13が成
層されている。
In FIG. 14, reference numeral 41 denotes, for example, a capacity of 3
A variable capacitance diode formed so as to have a pF, and first, for example, a specific resistance of the first conductivity type, for example, N + type is 0.003.
On a low specific resistance silicon semiconductor substrate 12 formed to about Ωcm, 2 μm to 5 μm
, And an N-type epitaxial layer 13 having a higher specific resistance than the semiconductor substrate 12 having a specific resistance of about 1 Ωcm.

【0052】そして、N型エピタキシャル層13の上面
上には、表面保護のためにSiO膜を約1μm〜2μ
mの厚さに形成し、さらにSiO膜の所定範囲をエッ
チングして開口し、露出したN型エピタキシャル層13
の上面に約0.1μm程度の薄厚のSiO膜を形成す
る。その後、開口部分の薄厚のSiO膜を介してN型
エピタキシャル層13の中央の所定領域にイオン注入法
によりN型の不純物のPを注入し、熱処理を施して不純
物の拡散を行う。これにより、N型エピタキシャル層1
3より高い不純物濃度で拡散長が表面から、例えば0.
6μm程度で直径70μmのN型インプラ拡散層17
を形成する。
Then, on the upper surface of the N-type epitaxial layer 13, an SiO 2 film of about 1 μm to 2 μm is provided for surface protection.
m, and a predetermined range of the SiO 2 film is etched and opened to expose the exposed N-type epitaxial layer 13.
A thin SiO 2 film of about 0.1 μm is formed on the upper surface of the substrate. After that, N-type impurity P is implanted into a predetermined region at the center of the N-type epitaxial layer 13 through the thin SiO 2 film at the opening by ion implantation, and heat treatment is performed to diffuse the impurity. Thereby, the N-type epitaxial layer 1
The diffusion length from the surface at an impurity concentration higher than 3, e.g.
N + -type implantation diffusion layer 17 having a diameter of about 6 μm and a diameter of 70 μm
To form

【0053】さらに、N型インプラ拡散層17を形成
した後、再び上全面にSiO膜42を形成する。そし
て、SiO膜42の所定範囲をエッチングしN型イ
ンプラ拡散層17の上面を覆うようにして環状に開口
し、露出したN型エピタキシャル層13の上面に約0.
1μm程度の薄厚のSiO膜を形成する。その後、開
口部分の薄厚のSiO膜を介してN型エピタキシャル
層13の環状の所定領域にイオン注入法によりP型の不
純物のBを注入し、熱処理を施して不純物の拡散を行
う。これにより、N型インプラ拡散層17より浅い拡
散長が表面から、例えば0.5μm程度で外直径122
μmの環状のP型拡散層43aを形成する。
Further, after forming the N + type implanted diffusion layer 17, an SiO 2 film 42 is formed again on the entire upper surface. Then, a predetermined range of the SiO 2 film 42 is etched to form an annular opening so as to cover the upper surface of the N + type implanted diffusion layer 17.
A thin SiO 2 film of about 1 μm is formed. Thereafter, P-type impurity B is implanted into a predetermined annular region of the N-type epitaxial layer 13 through the thin SiO 2 film at the opening by ion implantation, and heat treatment is performed to diffuse the impurity. As a result, the diffusion length shallower than the N + type implanted diffusion layer 17 from the surface is, for example, about 0.5 μm and the outer diameter 122
A μm-shaped annular P + -type diffusion layer 43a is formed.

【0054】続いて、N型インプラ拡散層17の上面
を覆うSiO膜42をエッチングして除去した後、N
型インプラ拡散層17の上面にイオン注入法によりP
型の不純物のBrを注入し、熱処理を施して不純物の拡
散を行う。これにより、N型インプラ拡散層17より
も浅く、またP型拡散層43aより浅い拡散長が表面
から、例えば0.4μm程度でP型拡散層43aに連
続するP型拡散層43bを形成する。これによりN
型インプラ拡散層17の上面及び上側部に接合しP
接合44を形成するP型拡散層43が形成され
る。そして、P型拡散層43は外周部分がN型イン
プラ拡散層17から26μmはみ出した状態となる。
Subsequently, after the SiO 2 film 42 covering the upper surface of the N + type implanted diffusion layer 17 is removed by etching,
P is implanted on the upper surface of the + type implanted diffusion layer 17 by ion implantation.
The impurity of the type is implanted, and heat treatment is performed to diffuse the impurity. Accordingly, N + -type implantation shallower than the diffusion layer 17, also P + -type diffusion layer 43a than shallow diffusion length surface, for example, P + -type diffusion layer 43b continuous with the P + -type diffusion layer 43a in 0.4μm about To form This allows N +
P + /
A P + type diffusion layer 43 forming an N + junction 44 is formed. Then, the outer peripheral portion of the P + type diffusion layer 43 is in a state of protruding 26 μm from the N + type implanted diffusion layer 17.

【0055】この後、開口部分内のP型拡散層43上
面にAlを蒸着し、Al蒸着膜をP 型拡散層43と同
じ直径の122μmに成形して第1電極22を形成す
る。同様に半導体基板12の下面にAlを蒸着して第2
電極23を形成する。このようにして構成された可変容
量ダイオード41には、第1電極22の上面に例えば線
径が20μmのAu線のリードワイヤ24がワイヤーボ
ンディングされ、リードワイヤ24のボンディング部分
に直径が線径の4倍〜5倍程度のボンディングボール2
5が形成される。
Thereafter, P in the opening portion+On the diffusion layer 43
Al is vapor-deposited on the +Same as the mold diffusion layer 43
The first electrode 22 is formed by molding to the same diameter of 122 μm.
You. Similarly, Al is deposited on the lower surface of the semiconductor
An electrode 23 is formed. Variable volume constructed in this way
The diode 41 has a line, for example, on the upper surface of the first electrode 22.
An Au wire lead wire 24 having a diameter of 20 μm
And the bonding portion of the lead wire 24
A bonding ball 2 whose diameter is about 4 to 5 times the wire diameter
5 are formed.

【0056】そして、上記のように構成されたもので
は、N型インプラ拡散層17の上面及び上側部にP
/N接合44を形成するようにしてP型拡散層43
が形成され、N型インプラ拡散層17からはみ出して
いる外周部分のP/N接合を形成しているP型拡散
層43aの拡散深さが、P/N接合44直上のP
型拡散層43bより深く、第1の実施形態よりもより低
減した直列抵抗値を実現することができる。さらに第1
の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the structure configured as described above, the upper surface and the upper portion of the N + type implanted diffusion layer 17 have P +
/ N + junction 44 so as to form a P + type diffusion layer 43.
Is formed, and the diffusion depth of the P + -type diffusion layer 43 a forming the P + / N junction in the outer peripheral portion protruding from the N + -type implantation diffusion layer 17 is set to the P + / N + just above the P + / N + junction 44. +
It is possible to realize a series resistance value which is deeper than the mold diffusion layer 43b and lower than that of the first embodiment. First
The same effect as that of the embodiment can be obtained.

【0057】以上説明した通り、N型インプラ拡散層
17,32に対するP型拡散層20,33,43の面
積比率を1.5以上とした第1乃至第3の実施形態によ
れば、容量を増大させることなく、P型拡散層(7)
のN型インプラ拡散層(8)からのはみ出し寸法が、
零から耐電圧特性を確保するために要する5μm程度ま
でとした従来技術による第1乃至第3の比較例よりも、
より低減した直列抵抗を得ることができる。
As described above, according to the first to third embodiments in which the area ratio of the P + -type diffusion layers 20, 33, 43 to the N + -type implantation diffusion layers 17, 32 is 1.5 or more, P + type diffusion layer (7) without increasing the capacitance
Of the N + -type implanted diffusion layer (8)
Compared with the first to third comparative examples according to the prior art in which the voltage is reduced from zero to about 5 μm required to secure the withstand voltage characteristic,
A further reduced series resistance can be obtained.

【0058】また、所定の容量値を得ると共に直列抵抗
を低くするためにP型拡散層を大きくすることになる
が、これによってP型拡散層に導通するように設ける
第1電極も大きなものとなり、可変容量ダイオードの直
列抵抗の低減と同時に、リードワイヤの抵抗分を低減さ
せることができる。またリードワイヤの線径を太くする
ことができなくても、第1電極が大きくなることでリー
ドワイヤの固着作業がやり易いものとなる。
In order to obtain a predetermined capacitance value and reduce the series resistance, the size of the P + -type diffusion layer must be increased. As a result, the first electrode provided to conduct to the P + -type diffusion layer is also large. Thus, the resistance of the lead wire can be reduced at the same time as the series resistance of the variable capacitance diode is reduced. Even if it is not possible to increase the wire diameter of the lead wire, the work of fixing the lead wire is facilitated by increasing the size of the first electrode.

【0059】なお、上記の容量を3pFとした第1の実
施形態、第2の実施形態、第1乃至第3の比較例におけ
る面積比率に対する直列抵抗の関係を図12にプロット
した各点は関係曲線Z上にあり、この関係曲線Zによれ
ば面積比率が3.5以上になると直列抵抗は略一定とな
る。また、図10に示すように容量CP+/N+と容量
P+/Nとは逆バイアス電圧の変化にともない変化
し、またこれらの合成容量が可変容量ダイオードの容量
となるが、P型拡散層とN型インプラ拡散層の
構成を、逆バイアス電圧の変化にともないP/N
合部分における容量C0P+/N+と、P/N接合部
分における容量C0P+/Nとが図15に示すように変
化するようにし、その合成容量である容量C0Tの変化
量が所定の逆バイアス電圧範囲で一定値Tをとるように
した可変容量ダイオードにも、上述のように面積比率を
取るようにすることで直列抵抗を低減することができ
る。
The relationship between the area resistance and the series resistance in the first embodiment, the second embodiment, and the first to third comparative examples in which the capacitance is 3 pF is plotted in FIG. On the curve Z, according to the relationship curve Z, when the area ratio becomes 3.5 or more, the series resistance becomes substantially constant. Further, the capacitance C P + / N + and capacitor C P + / N as shown in FIG. 10 changes with the change of the reverse bias voltage, Although these synthetic capacity is the capacity C T of the variable capacitance diode, P + the configuration of the diffusion layer and the N + -type implantation diffusion layer, the capacitance C 0P + / N + in P + / N + junction with the change of the reverse bias voltage, the capacitance C 0P + / N in P + / N junction is As shown in FIG. 15, a variable capacitance diode in which the capacitance is changed as shown in FIG. 15 and the amount of change in the capacitance COT takes a constant value T within a predetermined reverse bias voltage range is also used as described above. In this case, the series resistance can be reduced.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、容量の増加を抑制するようにしながら直列抵
抗を低減させることができる等の効果を奏する。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to reduce the series resistance while suppressing an increase in the capacitance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態における第1の製造工
程終了後の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view after a first manufacturing step according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態における第2の製造工
程終了後の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view after a second manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態における第3の製造工
程終了後の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view after a third manufacturing step according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態における第4の製造工
程終了後の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view after a fourth manufacturing step according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施形態における逆バイアス電
圧を印加しない状態を説明するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which a reverse bias voltage is not applied according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施形態における逆バイアス電
圧1Vを印加した状態を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state in which a reverse bias voltage of 1 V is applied in the first embodiment of the present invention.

【図7】図6における空乏層の状態を濃度プロファイル
により説明するための図で、図7(a)はP型拡散層
とN型インプラ拡散層、N型エピタキシャル層の間に
おける状態を示す図、図7(b)はP型拡散層とN型
エピタキシャル層の間における状態を示す図である。
7A and 7B are diagrams for explaining the state of a depletion layer in FIG. 6 by a concentration profile, and FIG. 7A shows a state between a P + type diffusion layer, an N + type implantation diffusion layer, and an N type epitaxial layer. FIG. 7B is a diagram showing a state between the P + type diffusion layer and the N type epitaxial layer.

【図8】本発明の第1の実施形態における逆バイアス電
圧4Vを印加した状態を説明するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a state where a reverse bias voltage of 4 V is applied in the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施形態に係る逆バイアス電圧
に対するP型拡散層直下の各部の抵抗の変化を示す特
性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a change in resistance of each part immediately below a P + type diffusion layer with respect to a reverse bias voltage according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施形態に係る逆バイアス電
圧に対する接合部分における容量の変化を示す特性図で
ある。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a change in capacitance at a junction with respect to a reverse bias voltage according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1の実施形態及び第2の実施形態
における逆バイアス電圧に対する容量の変化を示す特性
図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a change in capacitance with respect to a reverse bias voltage in the first embodiment and the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第1の実施形態及び第2の実施形態
におけるN型インプラ拡散層の面積とP型拡散層の
面積の比率に対する直列抵抗の変化を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a change in series resistance with respect to a ratio of an area of an N + type implanted diffusion layer to an area of a P + type diffusion layer in the first embodiment and the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施形態の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施形態の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施形態に係る逆バイアス電圧に対
する接合部分における容量の変化を示す特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a change in capacitance at a junction with respect to a reverse bias voltage according to the embodiment of the present invention.

【図16】第1の従来例の断面図である。FIG. 16 is a sectional view of a first conventional example.

【図17】第2の従来例の断面図である。FIG. 17 is a sectional view of a second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12…半導体基板 13…エピタキシャル層 17,32…N型インプラ拡散層 20,33,43,43a,43b…P型拡散層 21,34…P/N接合 22…第1電極 23…第2電極DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Semiconductor substrate 13 ... Epitaxial layer 17, 32 ... N + type implanted diffusion layer 20, 33, 43, 43a, 43b ... P + type diffusion layer 21, 34 ... P + / N + junction 22 ... 1st electrode 23 ... 2nd electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板の一主面に形成
され該半導体基板より高比抵抗を有する第1導電型のエ
ピタキシャル層と、このエピタキシャル層に形成された
第2導電型の高不純物濃度を有する第2導電型拡散層
と、この第2導電型拡散層の真下に該拡散層の下面の一
部と接合を形成するようにして設けられた前記エピタキ
シャル層より不純物濃度が高い第1導電型不純物濃度を
有し、かつ前記半導体基板の一主面に達しない深さの第
1導電型インプラ拡散層とを備えると共に、前記第2導
電型拡散層の上面に導通する第1電極及び前記半導体基
板の他主面に導通する第2電極をそれぞれ設けた可変容
量ダイオードにおいて、前記第2導電型拡散層の下面面
積が、前記第1導電型インプラ拡散層の上面面積の1.
5倍以上であることを特徴とする可変容量ダイオード。
1. An epitaxial layer of a first conductivity type formed on one main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type and having a higher specific resistance than the semiconductor substrate, and a high conductivity layer of a second conductivity type formed on the epitaxial layer. A second conductivity type diffusion layer having an impurity concentration; and a second conductivity type diffusion layer having an impurity concentration higher than that of the epitaxial layer provided immediately below the second conductivity type diffusion layer so as to form a junction with a part of the lower surface of the diffusion layer. A first conductivity type implanted diffusion layer having an impurity concentration of one conductivity type and having a depth not reaching one main surface of the semiconductor substrate, and a first electrode electrically connected to an upper surface of the second conductivity type diffusion layer; And a variable capacitance diode provided with a second electrode that is electrically connected to the other main surface of the semiconductor substrate, wherein the lower surface area of the second conductivity type diffusion layer is equal to 1.1 of the upper surface area of the first conductivity type implanted diffusion layer.
A variable capacitance diode characterized by being at least five times.
【請求項2】 第2導電型拡散層は、半導体基板に形成
されたエピタキシャル層に第1導電型インプラ拡散層を
形成した後、前記第1導電型インプラ拡散層と前記エピ
タキシャル層に該第1導電型インプラ拡散層より層厚が
薄くなるように第2導電型の高不純物を拡散させて形成
したものであることを特徴とする請求項1記載の可変容
量ダイオード。
2. A second conductivity type diffusion layer, comprising: a first conductivity type implanted diffusion layer formed on an epitaxial layer formed on a semiconductor substrate; and a second conductivity type diffusion layer formed on the epitaxial layer. 2. The variable capacitance diode according to claim 1, wherein the variable capacitance diode is formed by diffusing a second conductive type high impurity such that the layer thickness is smaller than the conductive type implanted diffusion layer.
【請求項3】 第2導電型拡散層の上面に導通する第1
電極が、前記第2導電型拡散層の上面と略同形状に形成
されていることを特徴とする請求項1記載の可変容量ダ
イオード。
3. A first conductive type conductive layer which is electrically connected to the upper surface of the second conductive type diffusion layer.
2. The variable capacitance diode according to claim 1, wherein the electrode is formed in substantially the same shape as the upper surface of the second conductivity type diffusion layer.
【請求項4】 第2導電型拡散層と第1導電型インプラ
拡散層の少なくとも一方の形状が、前記第2導電型拡散
層と第1導電型インプラ拡散層の間における容量と、前
記第2導電型拡散層とエピタキシャル層の間における容
量との合成容量が、所定逆バイアス電圧の範囲で一定と
なるように形成されていることを特徴とする請求項1記
載の可変容量ダイオード。
4. A configuration in which at least one of the second conductivity type diffusion layer and the first conductivity type implanted diffusion layer has a capacity between the second conductivity type diffusion layer and the first conductivity type implanted diffusion layer and the second conductivity type implanted diffusion layer. 2. The variable capacitance diode according to claim 1, wherein a combined capacitance of the capacitance between the conductivity type diffusion layer and the epitaxial layer is formed to be constant within a predetermined reverse bias voltage range.
【請求項5】 第2導電型拡散層は、第1導電型インプ
ラ拡散層の真上部分の層厚より、該真上部分以外の部分
の層厚が厚く形成されていることを特徴とする請求項1
記載の可変容量ダイオード。
5. The second conductivity type diffusion layer is characterized in that a portion other than the portion immediately above the first conductivity type implanted diffusion layer has a greater thickness than a portion immediately above the first conductivity type implanted diffusion layer. Claim 1
The variable capacitance diode as described.
【請求項6】 第2導電型拡散層は、半導体基板に形成
されたエピタキシャル層に第1導電型インプラ拡散層を
形成した後、前記第1導電型インプラ拡散層の真上部分
に該第1導電型インプラ拡散層より層厚が薄くなるよう
に第2導電型の高不純物を拡散させ、さらに前記第1導
電型インプラ拡散層の真上部分以外の部分に前記真上部
分より厚くなるように第2導電型の高不純物を拡散させ
て形成したものであることを特徴とする請求項1及び請
求項5記載の可変容量ダイオード。
6. A second conductivity type diffusion layer, comprising: a first conductivity type implanted diffusion layer formed on an epitaxial layer formed on a semiconductor substrate; and a first conductivity type implanted diffusion layer formed directly above the first conductivity type implanted diffusion layer. The high impurity of the second conductivity type is diffused so that the layer thickness is smaller than the conductivity type implanted diffusion layer, and further, the portion other than the portion directly above the first conductivity type implantation diffusion layer is thicker than the portion directly above the first conductivity type implantation diffusion layer. 6. The variable capacitance diode according to claim 1, wherein the variable capacitance diode is formed by diffusing a second conductive type high impurity.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100483612B1 (en) * 2002-08-19 2005-04-19 삼성전기주식회사 Photo Diode for Optical Pick-Up

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