JP2002353470A - 可変容量ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
可変容量ダイオード及びその製造方法Info
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- JP2002353470A JP2002353470A JP2001153604A JP2001153604A JP2002353470A JP 2002353470 A JP2002353470 A JP 2002353470A JP 2001153604 A JP2001153604 A JP 2001153604A JP 2001153604 A JP2001153604 A JP 2001153604A JP 2002353470 A JP2002353470 A JP 2002353470A
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- type epitaxial
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変容量ダイオードのｐｎ接合を浅く形成し
て、不純物濃度の分布を急峻にするとともに不純物濃度
を低くすることである。 【解決手段】 ｎ型エピタキシャル層２の表面に第１ポ
リシリコン層を形成して第１ポリシリコン層の上からｎ
型不純物をドーピングしてｎ+拡散領域３を形成し、ｎ
型エピタキシャル層２の表面に第２ポリシリコン層を形
成し第２ポリシリコン層の上からｐ型不純物をドーピン
グしてｐ+拡散領域４を形成する。第１及び第２ポリシ
リコンは開口を有し、この開口を介してアノード電極８
がｐ+拡散層４に電気的に接続されるように形成する。
ポリシリコン層に不純物をドーピングして不純物拡散領
域を形成するため、不純物拡散領域を浅く形成できる。
て、不純物濃度の分布を急峻にするとともに不純物濃度
を低くすることである。 【解決手段】 ｎ型エピタキシャル層２の表面に第１ポ
リシリコン層を形成して第１ポリシリコン層の上からｎ
型不純物をドーピングしてｎ+拡散領域３を形成し、ｎ
型エピタキシャル層２の表面に第２ポリシリコン層を形
成し第２ポリシリコン層の上からｐ型不純物をドーピン
グしてｐ+拡散領域４を形成する。第１及び第２ポリシ
リコンは開口を有し、この開口を介してアノード電極８
がｐ+拡散層４に電気的に接続されるように形成する。
ポリシリコン層に不純物をドーピングして不純物拡散領
域を形成するため、不純物拡散領域を浅く形成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量ダイオー
ド、特に、高周波回路に用いられるディスクリートの可
変容量ダイオードに関する。
ド、特に、高周波回路に用いられるディスクリートの可
変容量ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】可変容量ダイオードは、逆バイアス電圧
を印加したときのｐｎ接合の空乏層がコンデンサとして
働くことを利用するダイオードである。可変容量ダイオ
ードの空乏層の容量は、逆バイアスの大きさを変更する
ことにより調節される。このような空乏層の容量の変化
を利用して、可変容量ダイオードを同調・周波数逓倍・
周波数変換・自動周波数制御などに利用している。
を印加したときのｐｎ接合の空乏層がコンデンサとして
働くことを利用するダイオードである。可変容量ダイオ
ードの空乏層の容量は、逆バイアスの大きさを変更する
ことにより調節される。このような空乏層の容量の変化
を利用して、可変容量ダイオードを同調・周波数逓倍・
周波数変換・自動周波数制御などに利用している。
【０００３】ディスクリートの可変容量ダイオードは、
例えば、ｎ型半導体基板上にｎ型エピタキシャル層を形
成し、ｎ型エピタキシャル層の表面に酸化膜を形成す
る。次に、酸化膜上からｎ型エピタキシャル層にｎ型不
純物を高濃度にイオン注入し、その後アニールしてｎ+
拡散層を形成する。ｎ+拡散層を形成した後、酸化膜上
からｎ型エピタキシャル層にｐ型不純物を高濃度にイオ
ン注入し、その後アニールしてｎ型エピタキシャル層の
表面にｎ+拡散層と重なるようにｐ+拡散層を形成する。
このようにｐｎ接合を形成した後、酸化膜をエッチング
してｐ+拡散層の一部を露出させ、ｐ+拡散層に電気的に
接続されるようにアノード電極を形成する。そして最後
に、ｎ型半導体基板の裏面にカソード電極を形成する。
例えば、ｎ型半導体基板上にｎ型エピタキシャル層を形
成し、ｎ型エピタキシャル層の表面に酸化膜を形成す
る。次に、酸化膜上からｎ型エピタキシャル層にｎ型不
純物を高濃度にイオン注入し、その後アニールしてｎ+
拡散層を形成する。ｎ+拡散層を形成した後、酸化膜上
からｎ型エピタキシャル層にｐ型不純物を高濃度にイオ
ン注入し、その後アニールしてｎ型エピタキシャル層の
表面にｎ+拡散層と重なるようにｐ+拡散層を形成する。
このようにｐｎ接合を形成した後、酸化膜をエッチング
してｐ+拡散層の一部を露出させ、ｐ+拡散層に電気的に
接続されるようにアノード電極を形成する。そして最後
に、ｎ型半導体基板の裏面にカソード電極を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】可変容量ダイオードの
容量電圧変化率を高くするためには、ｐ型及びｎ型の不
純物濃度の分布を急峻にする必要があり、また、高周波
特性を向上させるには、ｐ型及びｎ型の不純物濃度を低
くする必要がある。上述したような、酸化膜を介してｎ
+拡散層を形成した後にｐ+拡散層を形成してｐｎ接合を
形成する方法では、ｐ+拡散層を浅く形成することに限
界があり、それに応じてｎ+拡散層も浅くすることがで
きない。したがって、従来の製造方法では、ｐ+拡散層
及びｎ+拡散層を深く形成する必要があり、不純物濃度
を低くすること及び不純物濃度分布を急峻にすることに
限界がある。その結果、可変容量ダイオードの容量電圧
変化率及び高周波特性をこれ以上向上させることが困難
である。
容量電圧変化率を高くするためには、ｐ型及びｎ型の不
純物濃度の分布を急峻にする必要があり、また、高周波
特性を向上させるには、ｐ型及びｎ型の不純物濃度を低
くする必要がある。上述したような、酸化膜を介してｎ
+拡散層を形成した後にｐ+拡散層を形成してｐｎ接合を
形成する方法では、ｐ+拡散層を浅く形成することに限
界があり、それに応じてｎ+拡散層も浅くすることがで
きない。したがって、従来の製造方法では、ｐ+拡散層
及びｎ+拡散層を深く形成する必要があり、不純物濃度
を低くすること及び不純物濃度分布を急峻にすることに
限界がある。その結果、可変容量ダイオードの容量電圧
変化率及び高周波特性をこれ以上向上させることが困難
である。
【０００５】本発明の目的は、可変容量ダイオードのｐ
ｎ接合を浅く形成して、不純物濃度の分布を急峻にする
とともに不純物濃度を低くすることである。
ｎ接合を浅く形成して、不純物濃度の分布を急峻にする
とともに不純物濃度を低くすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る可変容量
ダイオードの製造方法は、半導体基板上に可変容量ダイ
オードを製造する方法であって、以下の工程を含んでい
る。即ち、半導体基板の表面に第１導電型エピタキシャ
ル層を形成する工程と；第１導電型エピタキシャル層上
に第１ポリシリコン層を形成する工程と；第１ポリシリ
コン層上から第１導電型不純物を高濃度に注入する工程
と；第１ポリシリコン層を熱酸化して第１熱酸化膜を形
成した後、第１熱酸化膜の一部をエッチングして第１導
電型エピタキシャル層を露出する工程と；露出された第
１導電型エピタキシャル層及び第１熱酸化膜の表面に第
２ポリシリコン層を形成する工程と；第２ポリシリコン
層上から第２導電型不純物を注入する工程と；第２ポリ
シリコン層を熱酸化して第２熱酸化膜を形成した後、第
２熱酸化膜の一部をエッチングして第１導電型エピタキ
シャル層を露出する工程と；露出された第１導電型エピ
タキシャル層の表面に第１電極を形成する工程と；半導
体基板の裏面に第２電極を形成する工程と；を含んでい
る。
ダイオードの製造方法は、半導体基板上に可変容量ダイ
オードを製造する方法であって、以下の工程を含んでい
る。即ち、半導体基板の表面に第１導電型エピタキシャ
ル層を形成する工程と；第１導電型エピタキシャル層上
に第１ポリシリコン層を形成する工程と；第１ポリシリ
コン層上から第１導電型不純物を高濃度に注入する工程
と；第１ポリシリコン層を熱酸化して第１熱酸化膜を形
成した後、第１熱酸化膜の一部をエッチングして第１導
電型エピタキシャル層を露出する工程と；露出された第
１導電型エピタキシャル層及び第１熱酸化膜の表面に第
２ポリシリコン層を形成する工程と；第２ポリシリコン
層上から第２導電型不純物を注入する工程と；第２ポリ
シリコン層を熱酸化して第２熱酸化膜を形成した後、第
２熱酸化膜の一部をエッチングして第１導電型エピタキ
シャル層を露出する工程と；露出された第１導電型エピ
タキシャル層の表面に第１電極を形成する工程と；半導
体基板の裏面に第２電極を形成する工程と；を含んでい
る。
【０００７】第１発明に係る可変容量ダイオードの製造
方法では、第１ポリシリコン層上から第１導電型不純物
を注入した後に熱処理をして、ｎ型エピタキシャル層表
面に第１導電型不純物拡散領域を形成する。その後、第
２ポリシリコン層上から第２導電型不純物を注入した後
に熱処理をして、ｎ型エピタキシャル層表面に第１導電
型不純物拡散領域に重なるように第２導電型不純物拡散
領域を形成する。また第１及び第２ポリシリコン層は、
それぞれ不純物が注入された後に熱酸化され、電極が形
成される領域がエッチングにより取り除かれる。第１発
明に係る可変容量ダイオードによれば、従来のように酸
化膜を介して不純物を注入するのではなく、ポリシリコ
ン層に不純物を注入した後に熱処理を施して不純物拡散
領域を形成するので、第１導電型エピタキシャル層には
不純物が深く侵入せず、ｐ型及びｎ型の不純物拡散領域
を浅く形成できる。不純物拡散領域を浅く形成すること
ができるので、不純物濃度を低減でき、不純物拡散領域
の濃度分布を急峻にすることができる。また、不純物が
注入されたポリシリコン層を熱酸化し、電極が形成され
る部分を取り除くので、電極からみた不純物拡散領域は
さらに浅くなる。
方法では、第１ポリシリコン層上から第１導電型不純物
を注入した後に熱処理をして、ｎ型エピタキシャル層表
面に第１導電型不純物拡散領域を形成する。その後、第
２ポリシリコン層上から第２導電型不純物を注入した後
に熱処理をして、ｎ型エピタキシャル層表面に第１導電
型不純物拡散領域に重なるように第２導電型不純物拡散
領域を形成する。また第１及び第２ポリシリコン層は、
それぞれ不純物が注入された後に熱酸化され、電極が形
成される領域がエッチングにより取り除かれる。第１発
明に係る可変容量ダイオードによれば、従来のように酸
化膜を介して不純物を注入するのではなく、ポリシリコ
ン層に不純物を注入した後に熱処理を施して不純物拡散
領域を形成するので、第１導電型エピタキシャル層には
不純物が深く侵入せず、ｐ型及びｎ型の不純物拡散領域
を浅く形成できる。不純物拡散領域を浅く形成すること
ができるので、不純物濃度を低減でき、不純物拡散領域
の濃度分布を急峻にすることができる。また、不純物が
注入されたポリシリコン層を熱酸化し、電極が形成され
る部分を取り除くので、電極からみた不純物拡散領域は
さらに浅くなる。
【０００８】第２発明に係る可変容量ダイオードの製造
方法は、半導体基板上に可変容量ダイオードを製造する
方法であって、以下の工程を含んでいる。即ち、半導体
基板の表面に第１導電型エピタキシャル層を形成する工
程と；第１導電型エピタキシャル層上に第１ポリシリコ
ン層を形成する工程と；第１ポリシリコン層上から第１
導電型不純物を高濃度に注入する工程と；第１ポリシリ
コン層を熱酸化して第１熱酸化膜を形成した後、第１熱
酸化膜の一部をエッチングして第１導電型エピタキシャ
ル層を露出する工程と；露出された第１導電型エピタキ
シャル層の表面に第２ポリシリコン層を形成する工程
と；第２ポリシリコン層上から第２導電型不純物を注入
する工程と；第２ポリシリコン層表面に第１電極を形成
する工程と；半導体基板の裏面に第２電極を形成する工
程と；を含んでいる。
方法は、半導体基板上に可変容量ダイオードを製造する
方法であって、以下の工程を含んでいる。即ち、半導体
基板の表面に第１導電型エピタキシャル層を形成する工
程と；第１導電型エピタキシャル層上に第１ポリシリコ
ン層を形成する工程と；第１ポリシリコン層上から第１
導電型不純物を高濃度に注入する工程と；第１ポリシリ
コン層を熱酸化して第１熱酸化膜を形成した後、第１熱
酸化膜の一部をエッチングして第１導電型エピタキシャ
ル層を露出する工程と；露出された第１導電型エピタキ
シャル層の表面に第２ポリシリコン層を形成する工程
と；第２ポリシリコン層上から第２導電型不純物を注入
する工程と；第２ポリシリコン層表面に第１電極を形成
する工程と；半導体基板の裏面に第２電極を形成する工
程と；を含んでいる。
【０００９】第２発明に係る可変容量ダイオードの製造
方法では、第２ポリシリコン層をエッチングせずに、第
２ポリシリコン層表面に第１電極を形成する。第１電極
の下に第２ポリシリコン層を残すので、その分だけ第１
発明の場合よりも不純物拡散領域が厚くなるが、この場
合も、ポリシリコン層を形成した後に不純物を注入する
ので、従来より不純物拡散領域を浅く形成できる。これ
により、不純物濃度を低減でき、不純物拡散領域の濃度
分布を急峻にすることができる。
方法では、第２ポリシリコン層をエッチングせずに、第
２ポリシリコン層表面に第１電極を形成する。第１電極
の下に第２ポリシリコン層を残すので、その分だけ第１
発明の場合よりも不純物拡散領域が厚くなるが、この場
合も、ポリシリコン層を形成した後に不純物を注入する
ので、従来より不純物拡散領域を浅く形成できる。これ
により、不純物濃度を低減でき、不純物拡散領域の濃度
分布を急峻にすることができる。
【００１０】第３発明に係る可変容量ダイオードは、半
導体基板上に形成される可変容量ダイオードであって、
半導体基板の表面に形成された第１導電型エピタキシャ
ル層と、第１導電型エピタキシャル層に形成された第１
導電型不純物拡散領域と、第１導電型エピタキシャル層
の表面に第１導電型不純物拡散領域に重なるように形成
された第２導電型不純物拡散領域と、第２導電型不純物
拡散領域を露出するように開口を有して形成されるポリ
シリコン酸化膜と、露出された第２導電型不純物拡散領
域及びポリシリコン酸化膜の表面に形成される第１電極
と、半導体基板の裏面に形成される第２電極とを備えて
いる。
導体基板上に形成される可変容量ダイオードであって、
半導体基板の表面に形成された第１導電型エピタキシャ
ル層と、第１導電型エピタキシャル層に形成された第１
導電型不純物拡散領域と、第１導電型エピタキシャル層
の表面に第１導電型不純物拡散領域に重なるように形成
された第２導電型不純物拡散領域と、第２導電型不純物
拡散領域を露出するように開口を有して形成されるポリ
シリコン酸化膜と、露出された第２導電型不純物拡散領
域及びポリシリコン酸化膜の表面に形成される第１電極
と、半導体基板の裏面に形成される第２電極とを備えて
いる。
【００１１】第３発明に係る可変容量ダイオードでは、
ポリシリコン層上から不純物を注入して第１及び第２不
純物拡散領域を形成する。そのため、不純物が第１導電
型エピタキシャル層に深く入りこまず、第１及び第２不
純物拡散領域を浅く形成することができる。これによ
り、不純物濃度を低減し、不純物濃度の分布を急峻にす
ることができる。また、ポリシリコン層は、熱酸化さ
れ、電極が形成される部分が取り除かれるので、電極か
らみた不純物拡散領域はさらに浅い。
ポリシリコン層上から不純物を注入して第１及び第２不
純物拡散領域を形成する。そのため、不純物が第１導電
型エピタキシャル層に深く入りこまず、第１及び第２不
純物拡散領域を浅く形成することができる。これによ
り、不純物濃度を低減し、不純物濃度の分布を急峻にす
ることができる。また、ポリシリコン層は、熱酸化さ
れ、電極が形成される部分が取り除かれるので、電極か
らみた不純物拡散領域はさらに浅い。
【００１２】第４発明に係る可変容量ダイオードは、半
導体基板上に形成される可変容量ダイオードであって、
半導体基板の表面に形成された第１導電型エピタキシャ
ル層と、第１導電型エピタキシャル層に形成された第１
導電型不純物拡散領域と、第１導電型エピタキシャル層
の表面に第１導電型不純物拡散領域に重なるように形成
された第２導電型不純物拡散領域と、第２導電型不純物
拡散領域上に形成されるポリシリコン層と、ポリシリコ
ン層の表面上に形成される第１電極と、半導体基板の裏
面に形成される第２電極とを備えている。
導体基板上に形成される可変容量ダイオードであって、
半導体基板の表面に形成された第１導電型エピタキシャ
ル層と、第１導電型エピタキシャル層に形成された第１
導電型不純物拡散領域と、第１導電型エピタキシャル層
の表面に第１導電型不純物拡散領域に重なるように形成
された第２導電型不純物拡散領域と、第２導電型不純物
拡散領域上に形成されるポリシリコン層と、ポリシリコ
ン層の表面上に形成される第１電極と、半導体基板の裏
面に形成される第２電極とを備えている。
【００１３】第４発明に係る可変容量ダイオードでは、
ポリシリコン層上から不純物を注入することにより第１
及び第２不純物拡散領域を形成する。そのため、不純物
が第１導電型エピタキシャル層に深く入りこまず、第１
及び第２不純物拡散領域を浅く形成することができる。
この可変容量ダイオードは、第２発明において述べたと
同様に、第１電極の下にポリシリコン層を残すので、そ
の分だけ第３発明の場合よりも不純物拡散領域が厚くな
るが、この場合も、ポリシリコン層を形成した後に不純
物を注入するので、従来より不純物拡散領域を浅く形成
することができる。これにより、不純物濃度を低減で
き、不純物濃度の分布を急峻にすることができる。
ポリシリコン層上から不純物を注入することにより第１
及び第２不純物拡散領域を形成する。そのため、不純物
が第１導電型エピタキシャル層に深く入りこまず、第１
及び第２不純物拡散領域を浅く形成することができる。
この可変容量ダイオードは、第２発明において述べたと
同様に、第１電極の下にポリシリコン層を残すので、そ
の分だけ第３発明の場合よりも不純物拡散領域が厚くな
るが、この場合も、ポリシリコン層を形成した後に不純
物を注入するので、従来より不純物拡散領域を浅く形成
することができる。これにより、不純物濃度を低減で
き、不純物濃度の分布を急峻にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】〔構成〕図１は、本発明の一実施
形態例に係る可変容量ダイオードを示した断面構造図で
ある。この可変容量ダイオードは、ｎ型半導体基板１
と、ｎ型半導体基板１上にエピタキシャル成長によって
形成されたｎ型エピタキシャル層２と、ｎ型エピタキシ
ャル層２の所定領域にｎ型不純物が高濃度に注入された
ｎ+拡散層３と、ｎ+拡散層３に重なるようにｎ型エピタ
キシャル層２の表面に形成されたｐ+拡散層４と、ｐ+拡
散層４の所定領域に開口部を有するように形成された熱
酸化膜５と、熱酸化膜５と同じパターンに開口部を有す
るように熱酸化膜５の表面に形成された第１ポリシリコ
ン熱酸化膜６と、熱酸化膜５及び第１ポリシリコン熱酸
化膜６の開口部を介してｐ+拡散層４及び第１ポリシリ
コン熱酸化膜６表面に形成され、ｐ+拡散層４の一部を
露出するように形成される第２ポリシリコン熱酸化膜７
と、露出されたｐ+拡散層４に電気的に接続されるよう
にＡｌＳｉにより形成される可変容量ダイオードのアノ
ード電極８と、第２ポリシリコン熱酸化膜７及びアノー
ド電極８の一部を覆うように形成される保護膜９と、ｎ
型半導体基板１の裏面にＡｕ、Ａｇ等により形成される
可変容量ダイオードのカソード電極１０とを備えてい
る。
形態例に係る可変容量ダイオードを示した断面構造図で
ある。この可変容量ダイオードは、ｎ型半導体基板１
と、ｎ型半導体基板１上にエピタキシャル成長によって
形成されたｎ型エピタキシャル層２と、ｎ型エピタキシ
ャル層２の所定領域にｎ型不純物が高濃度に注入された
ｎ+拡散層３と、ｎ+拡散層３に重なるようにｎ型エピタ
キシャル層２の表面に形成されたｐ+拡散層４と、ｐ+拡
散層４の所定領域に開口部を有するように形成された熱
酸化膜５と、熱酸化膜５と同じパターンに開口部を有す
るように熱酸化膜５の表面に形成された第１ポリシリコ
ン熱酸化膜６と、熱酸化膜５及び第１ポリシリコン熱酸
化膜６の開口部を介してｐ+拡散層４及び第１ポリシリ
コン熱酸化膜６表面に形成され、ｐ+拡散層４の一部を
露出するように形成される第２ポリシリコン熱酸化膜７
と、露出されたｐ+拡散層４に電気的に接続されるよう
にＡｌＳｉにより形成される可変容量ダイオードのアノ
ード電極８と、第２ポリシリコン熱酸化膜７及びアノー
ド電極８の一部を覆うように形成される保護膜９と、ｎ
型半導体基板１の裏面にＡｕ、Ａｇ等により形成される
可変容量ダイオードのカソード電極１０とを備えてい
る。
【００１５】〔製造プロセス〕図２から図７は、図１に
示した可変容量ダイオードの製造プロセスを説明するた
めの断面構成図である。以下、図２〜図７及び図１を参
照して、本実施形態例の可変容量ダイオードの製造プロ
セスについて説明する。
示した可変容量ダイオードの製造プロセスを説明するた
めの断面構成図である。以下、図２〜図７及び図１を参
照して、本実施形態例の可変容量ダイオードの製造プロ
セスについて説明する。
【００１６】まず、図２に示すように、１０19〜５×１
０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3のＡｓを含むｎ型半導体基板１
にＳｉをエピタキシャル成長させ、ｎ型エピタキシャル
層２を形成する。
０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3のＡｓを含むｎ型半導体基板１
にＳｉをエピタキシャル成長させ、ｎ型エピタキシャル
層２を形成する。
【００１７】次に、図３に示すように、ｎ型エピタキシ
ャル層２の表面を熱酸化させて熱酸化膜５を形成し、フ
ォトレジストパターンを形成後にエッチングすることに
よりｎ+拡散層３を形成すべき位置に開口部１１を形成
する。
ャル層２の表面を熱酸化させて熱酸化膜５を形成し、フ
ォトレジストパターンを形成後にエッチングすることに
よりｎ+拡散層３を形成すべき位置に開口部１１を形成
する。
【００１８】レジストを剥離した後、図４に示すよう
に、ｎ型エピタキシャル層２及び熱酸化膜５の表面上に
ポリシリコンを積層して第１ポリシリコン層６’を形成
する。次に、第１ポリシリコン層６’にＡｓを１０16〜
１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の濃度でイオン注入した後、
第１ポリシリコン層６’を熱酸化することにより、Ａｓ
を拡散させて図５に示すようなｎ+拡散層３を形成す
る。ｎ+拡散層３を形成した後、第１ポリシリコン層
６’を熱酸化することにより形成した第１ポリシリコン
熱酸化膜６及び熱酸化膜５を、図５に示すように、同じ
パターンにエッチングする。
に、ｎ型エピタキシャル層２及び熱酸化膜５の表面上に
ポリシリコンを積層して第１ポリシリコン層６’を形成
する。次に、第１ポリシリコン層６’にＡｓを１０16〜
１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の濃度でイオン注入した後、
第１ポリシリコン層６’を熱酸化することにより、Ａｓ
を拡散させて図５に示すようなｎ+拡散層３を形成す
る。ｎ+拡散層３を形成した後、第１ポリシリコン層
６’を熱酸化することにより形成した第１ポリシリコン
熱酸化膜６及び熱酸化膜５を、図５に示すように、同じ
パターンにエッチングする。
【００１９】次に、図６に示すように、ｎ型エピタキシ
ャル層２及び第１ポリシリコン熱酸化膜６の表面上にポ
リシリコンを積層し、第２ポリシリコン層７’を形成す
る。次に、第２ポリシリコン層７’にＢを１０19〜１０
20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の濃度でイオン注入し、第２ポリ
シリコン層７’を熱酸化することにより、図７に示すよ
うに、ｎ型エピタキシャル層２の表面にｎ+拡散層３よ
りも広いｐ+拡散層４を形成する。ｐ+拡散層４を形成し
た後、第２ポリシリコン層７’が熱酸化されて形成され
た第２ポリシリコン熱酸化膜７をエッチングして、アノ
ード電極８を形成するべき領域に開口部１２を形成し、
ｐ+拡散層４の表面を露出させる。
ャル層２及び第１ポリシリコン熱酸化膜６の表面上にポ
リシリコンを積層し、第２ポリシリコン層７’を形成す
る。次に、第２ポリシリコン層７’にＢを１０19〜１０
20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の濃度でイオン注入し、第２ポリ
シリコン層７’を熱酸化することにより、図７に示すよ
うに、ｎ型エピタキシャル層２の表面にｎ+拡散層３よ
りも広いｐ+拡散層４を形成する。ｐ+拡散層４を形成し
た後、第２ポリシリコン層７’が熱酸化されて形成され
た第２ポリシリコン熱酸化膜７をエッチングして、アノ
ード電極８を形成するべき領域に開口部１２を形成し、
ｐ+拡散層４の表面を露出させる。
【００２０】その後、第２ポリシリコン熱酸化膜７の表
面上及び開口部１２を介してｐ+拡散層４の表面上に、
ＡｌＳｉのターゲットを用いてＡｌＳｉをスパッタリン
グにより堆積させる。その後ＡｌＳｉ上にフォトレジス
トパターンを形成してＡｌＳｉをエッチングすることに
より、図１に示すようにＰ+拡散層４の上部のみアノー
ド電極８を形成する。その後、第２ポリシリコン酸化膜
７及びアノード電極８上にＣＶＤによりＳｉ3Ｎ4などの
保護膜９を形成する。保護膜９上にフォトレジストパタ
ーンを形成後、保護膜９をエッチングすることにより、
アノード電極８の一部を露出する。最後にｎ型半導体基
板１の裏面を研磨後、ＡｕやＡｇを蒸着させてカソード
電極１０を形成する。
面上及び開口部１２を介してｐ+拡散層４の表面上に、
ＡｌＳｉのターゲットを用いてＡｌＳｉをスパッタリン
グにより堆積させる。その後ＡｌＳｉ上にフォトレジス
トパターンを形成してＡｌＳｉをエッチングすることに
より、図１に示すようにＰ+拡散層４の上部のみアノー
ド電極８を形成する。その後、第２ポリシリコン酸化膜
７及びアノード電極８上にＣＶＤによりＳｉ3Ｎ4などの
保護膜９を形成する。保護膜９上にフォトレジストパタ
ーンを形成後、保護膜９をエッチングすることにより、
アノード電極８の一部を露出する。最後にｎ型半導体基
板１の裏面を研磨後、ＡｕやＡｇを蒸着させてカソード
電極１０を形成する。
【００２１】図８は、従来の可変容量ダイオードと本発
明の可変容量ダイオードのｐｎ接合の不純物濃度の分布
を示す模式図である。縦軸は不純物濃度であり、横軸は
ｎ型エピタキシャル層２の表面からの深さｘｊである。
図８（ａ）は、従来の可変容量ダイオードの場合であ
り、ｎ型エピタキシャル層の表面上に酸化膜を形成後、
この酸化膜を介して不純物をイオン注入した場合の不純
物濃度の分布を示している。一方、図８（ｂ）は、本実
施形態例による可変容量ダイオードの場合であり、上述
したように、ｎ型エピタキシャル層２上のポリシリコン
層６’，７’を介して不純物をイオン注入した場合の不
純物濃度を示している。
明の可変容量ダイオードのｐｎ接合の不純物濃度の分布
を示す模式図である。縦軸は不純物濃度であり、横軸は
ｎ型エピタキシャル層２の表面からの深さｘｊである。
図８（ａ）は、従来の可変容量ダイオードの場合であ
り、ｎ型エピタキシャル層の表面上に酸化膜を形成後、
この酸化膜を介して不純物をイオン注入した場合の不純
物濃度の分布を示している。一方、図８（ｂ）は、本実
施形態例による可変容量ダイオードの場合であり、上述
したように、ｎ型エピタキシャル層２上のポリシリコン
層６’，７’を介して不純物をイオン注入した場合の不
純物濃度を示している。
【００２２】従来の酸化膜を介してイオンを注入する方
法によれば、同図（ａ）に示すように、ｐ+拡散層を１
μｍより浅く形成することができない。そのため、ｎ+
拡散層３も、予め２μｍの深さに形成している。一方、
本実施形態例のようにポリシリコン層６’，７’を形成
した後に不純物をイオン注入する方法によれば、不純物
がｎ型エピタキシャル層２に深く侵入せず、ｐ+拡散層
４を０．５μｍ、すなわち従来の半分の厚さに形成でき
る。そのため、ｎ+拡散層３も従来の半分程度の深さで
ある１μｍに形成されている。ｐ+拡散層４及びｎ+拡散
層３を浅く形成できるので、ｐ型及びｎ型両方の不純物
濃度を低減することができ、ｐ型及びｎ型両方の不純物
濃度の分布を急峻にすることができる。また、不純物が
注入されたポリシリコン層６’，７’を熱酸化し、電極
が形成される部分を取り除くので、電極からみたｎ+拡
散層３及びｐ+拡散層４はさらに浅くなる。
法によれば、同図（ａ）に示すように、ｐ+拡散層を１
μｍより浅く形成することができない。そのため、ｎ+
拡散層３も、予め２μｍの深さに形成している。一方、
本実施形態例のようにポリシリコン層６’，７’を形成
した後に不純物をイオン注入する方法によれば、不純物
がｎ型エピタキシャル層２に深く侵入せず、ｐ+拡散層
４を０．５μｍ、すなわち従来の半分の厚さに形成でき
る。そのため、ｎ+拡散層３も従来の半分程度の深さで
ある１μｍに形成されている。ｐ+拡散層４及びｎ+拡散
層３を浅く形成できるので、ｐ型及びｎ型両方の不純物
濃度を低減することができ、ｐ型及びｎ型両方の不純物
濃度の分布を急峻にすることができる。また、不純物が
注入されたポリシリコン層６’，７’を熱酸化し、電極
が形成される部分を取り除くので、電極からみたｎ+拡
散層３及びｐ+拡散層４はさらに浅くなる。
【００２３】このようにｐｎ接合を浅く形成でき、不純
物濃度の分布を急峻にすることができるので、本実施形
態例の可変容量ダイオードでは、図９に示すように、逆
バイアス電圧に対する空乏層容量の変化の比（電圧容量
変化率）を大きくすることができる。
物濃度の分布を急峻にすることができるので、本実施形
態例の可変容量ダイオードでは、図９に示すように、逆
バイアス電圧に対する空乏層容量の変化の比（電圧容量
変化率）を大きくすることができる。
【００２４】本実施形態例によれば、不純物拡散層を浅
く形成できるので、ｎ型エピタキシャル層２を薄くする
ことができ、アノード電極８とカソード電極１０との間
の直列抵抗を低くすることができる。また、ｐ型及びｎ
型の不純物濃度を下げることができ、キャリアの移動が
速くなり、可変容量ダイオードの高周波特性を改善する
ことができる。
く形成できるので、ｎ型エピタキシャル層２を薄くする
ことができ、アノード電極８とカソード電極１０との間
の直列抵抗を低くすることができる。また、ｐ型及びｎ
型の不純物濃度を下げることができ、キャリアの移動が
速くなり、可変容量ダイオードの高周波特性を改善する
ことができる。
【００２５】〔他の実施形態例〕上記実施形態例では、
図７に示すように、第２ポリシリコン層７’を熱酸化し
て第２ポリシリコン熱酸化膜７を形成し、その後第２ポ
リシリコン熱酸化膜７の一部をエッチングして開口部１
２を形成したが、熱酸化せずに図１０に示すように第２
ポリシリコン層７’の表面にアノード電極８を形成して
もよい。この場合、第２ポリシリコン層７’もｐ+拡散
層として残るが、第２ポリシリコン層７’とｐ+拡散層
４とを合わせた深さは、従来のｐ+拡散層よりも浅くな
る。
図７に示すように、第２ポリシリコン層７’を熱酸化し
て第２ポリシリコン熱酸化膜７を形成し、その後第２ポ
リシリコン熱酸化膜７の一部をエッチングして開口部１
２を形成したが、熱酸化せずに図１０に示すように第２
ポリシリコン層７’の表面にアノード電極８を形成して
もよい。この場合、第２ポリシリコン層７’もｐ+拡散
層として残るが、第２ポリシリコン層７’とｐ+拡散層
４とを合わせた深さは、従来のｐ+拡散層よりも浅くな
る。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、第１導電型エピタキシ
ャル層の表面上にポリシリコン層を形成した後に、ポリ
シリコン層に不純物をイオン注入するので、不純物拡散
領域を浅く形成することができる。これにより、不純物
濃度を低減でき、不純物濃度の分布を急峻にすることが
できる。この結果、可変容量ダイオードの電圧容量変化
率及び高周波特性を向上させることができる。
ャル層の表面上にポリシリコン層を形成した後に、ポリ
シリコン層に不純物をイオン注入するので、不純物拡散
領域を浅く形成することができる。これにより、不純物
濃度を低減でき、不純物濃度の分布を急峻にすることが
できる。この結果、可変容量ダイオードの電圧容量変化
率及び高周波特性を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施形態例に係る可変容量ダイオー
ドを示した断面構造図。
ドを示した断面構造図。
【図２】その製造工程を説明する図（その１）。
【図３】その製造工程を説明する図（その２）。
【図４】その製造工程を説明する図（その３）。
【図５】その製造工程を説明する図（その４）。
【図６】その製造工程を説明する図（その５）。
【図７】その製造工程を説明する図（その６）。
【図８】不純物拡散領域の深さと濃度分布を示す模式
図。
図。
【図９】電圧容量変化率を示す模式図。
【図１０】他の実施形態例に係る可変容量ダイオードを
示した断面構造図。
示した断面構造図。
１ ｎ型半導体基板 ２ ｎ型エピタキシャル層 ３ ｎ+拡散層 ４ ｐ+拡散層 ５ 熱酸化膜 ６’ 第１ポリシリコン層 ６ 第１ポリシリコン熱酸化膜 ７’ 第２ポリシリコン層 ７ 第２ポリシリコン熱酸化膜 ８ アノード電極 ９ 保護膜 １０ カソード電極 １１，１２ 開口部
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板上に可変容量ダイオードを製造
する方法であって、 前記半導体基板の表面に第１導電型エピタキシャル層を
形成する工程と、 前記第１導電型エピタキシャル層上に第１ポリシリコン
層を形成する工程と、 前記第１ポリシリコン層上から第１導電型不純物を高濃
度に注入する工程と、 前記第１ポリシリコン層を熱酸化して第１熱酸化膜を形
成した後、第１熱酸化膜の一部をエッチングして前記第
１導電型エピタキシャル層を露出する工程と、 前記第１導電型エピタキシャル層及び第１熱酸化膜の表
面に第２ポリシリコン層を形成する工程と、 前記第２ポリシリコン層上から第２導電型不純物を注入
する工程と、 前記第２ポリシリコン層を熱酸化して第２熱酸化膜を形
成した後、第２熱酸化膜の一部をエッチングして前記第
１導電型エピタキシャル層を露出する工程と、 前記第１導電型エピタキシャル層の表面に第１電極を形
成する工程と、 前記半導体基板の裏面に第２電極を形成する工程と、を
含む可変容量ダイオードの製造方法。 - 【請求項２】半導体基板上に可変容量ダイオードを製造
する方法であって、 前記半導体基板の表面に第１導電型エピタキシャル層を
形成する工程と、 前記第１導電型エピタキシャル層上に第１ポリシリコン
層を形成する工程と、 前記第１ポリシリコン層上から第１導電型不純物を高濃
度に注入する工程と、 前記第１ポリシリコン層を熱酸化して第１熱酸化膜を形
成した後、第１熱酸化膜の一部をエッチングして前記第
１導電型エピタキシャル層を露出する工程と、 前記第１導電型エピタキシャル層及び第１熱酸化膜表面
に第２ポリシリコン層を形成する工程と、 前記第２ポリシリコン層上から第２導電型不純物を注入
する工程と、 前記第２ポリシリコン層表面に第１電極を形成する工程
と、 前記半導体基板の裏面に第２電極を形成する工程と、を
含む可変容量ダイオードの製造方法。 - 【請求項３】半導体基板上に形成される可変容量ダイオ
ードであって、 前記半導体基板の表面に形成された第１導電型エピタキ
シャル層と、 前記第１導電型エピタキシャル層に形成された第１導電
型不純物拡散領域と、 前記第１導電型エピタキシャル層の表面に前記第１導電
型不純物拡散領域に重なるように形成された第２導電型
不純物拡散領域と、 前記第２導電型不純物拡散領域を露出する開口部が形成
されたポリシリコン酸化膜と、 前記第２導電型不純物拡散膜及び前記ポリシリコン酸化
膜の表面に形成される第１電極と、 前記半導体基板の裏面に形成される第２電極と、を備え
る可変容量ダイオード。 - 【請求項４】半導体基板上に形成される可変容量ダイオ
ードであって、 前記半導体基板の表面に形成された第１導電型エピタキ
シャル層と、 前記第１導電型エピタキシャル層に形成された第１導電
型不純物拡散領域と、 前記第１導電型不純物拡散領域に重なるように形成され
た第２導電型不純物拡散領域と、 前記第２導電型不純物拡散領域上に形成されるポリシリ
コン層と、 前記ポリシリコン層の表面上に形成される第１電極と、 前記半導体基板の裏面に形成される第２電極と、を備え
る可変容量ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153604A JP5072146B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 可変容量ダイオード及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153604A JP5072146B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 可変容量ダイオード及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002353470A true JP2002353470A (ja) | 2002-12-06 |
| JP5072146B2 JP5072146B2 (ja) | 2012-11-14 |
Family
ID=18998096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001153604A Expired - Fee Related JP5072146B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 可変容量ダイオード及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5072146B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059800A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 縦型ツェナーダイオードの製造方法および縦型ツェナーダイオード |
| CN117238974A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-15 | 扬州国宇电子有限公司 | 一种等差式多环区的超突变变容二极管及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60169135A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Rohm Co Ltd | ポリシリコン電極形成方法 |
| JPH02201971A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-10 | Toko Inc | 可変容量ダイオード素子とその製造方法 |
| JPH04177770A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Nec Corp | 可変容量ダイオードおよびその製造方法 |
| JPH07147420A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Nec Corp | 可変容量装置および該可変容量装置を有する半導体集積回路装置 |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153604A patent/JP5072146B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60169135A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Rohm Co Ltd | ポリシリコン電極形成方法 |
| JPH02201971A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-10 | Toko Inc | 可変容量ダイオード素子とその製造方法 |
| JPH04177770A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Nec Corp | 可変容量ダイオードおよびその製造方法 |
| JPH07147420A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Nec Corp | 可変容量装置および該可変容量装置を有する半導体集積回路装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059800A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 縦型ツェナーダイオードの製造方法および縦型ツェナーダイオード |
| CN117238974A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-15 | 扬州国宇电子有限公司 | 一种等差式多环区的超突变变容二极管及其制备方法 |
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|---|---|
| JP5072146B2 (ja) | 2012-11-14 |
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