JP3060389B2 - コンデンサー - Google Patents
コンデンサーInfo
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- JP3060389B2 JP3060389B2 JP3258326A JP25832691A JP3060389B2 JP 3060389 B2 JP3060389 B2 JP 3060389B2 JP 3258326 A JP3258326 A JP 3258326A JP 25832691 A JP25832691 A JP 25832691A JP 3060389 B2 JP3060389 B2 JP 3060389B2
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- pin diode
- electrodes
- diffusion region
- capacitor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサーに関し、
特にＰＩＮダイオードと同一のシリコンチップに形成さ
れたコンデンサーに関するものである。
特にＰＩＮダイオードと同一のシリコンチップに形成さ
れたコンデンサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】十分不純物濃度の高いＰ型拡散領域とＮ
型拡散領域の間に、十分不純物濃度の低い（抵抗値の高
い）Ｉ層の領域を挟んで形成されるＰＩＮダイオードに
ついては、従来からマイクロ波のアテネータなどに使用
されている。ＰＩＮダイオードは、逆バイアスでは容量
的にみえ、順バイアスでは純抵抗として扱える。即ち、
電気的な特性としては、静電容量と順直列抵抗を考慮す
る必要がある。ＰＩＮダイオードを高周波の回路におい
て用いる場合、回路としての特性の向上のためには、前
記順直列抵抗はできるだけ小さいことが望ましい。この
ＰＩＮダイオードの順直列抵抗を小さくするには、Ｐ及
びＮ型拡散層に挟まれたＩ層の距離を小さくすること、
または、ＰＩＮ接合の面積を大きくすることの２つの方
法がある。Ｉ層の距離を製造技術の限界まで小さくした
上で、チップの面積の大幅な拡大なしに接合面積を大き
くするようにして、低い順直列抵抗を実現し、かつ所望
の抵抗値を簡単に得られるものとして、図１に示すよう
なコの字状のパターンのＰＩＮダイオードがある。同図
（ａ）にＰＩＮダイオードの平面図を、（ｂ）にそのＡ
−Ａ’断面図を示す。同図において、11はＰ型拡散領
域、12はＮ型拡散領域、13及び14は電極用のアルミニウ
ムである。これらは、Ｉ層の基板10（同図（ｂ））に形
成されており、Ｐ型拡散領域11とＮ型拡散領域12にＩ層
が挟まれた構成のＰＩＮダイオードとなっている。これ
をパターンという観点から見ると、コの字状にしてつな
ぎ合わせて形成しており、ＰＩＮダイオードがジグザグ
状になり、効率よく、その接合面積を大きくできるよう
になっている。このジグザグの部分の長さを変えること
で、接合面積が変化するので、順直列抵抗値を変化させ
ることができる。各拡散領域上には、全面にわたって電
極用のアルミニウム13及び14が形成されている。ここで
は、コンタクトのための穴開け用のパターンは省略して
いるが、複数個の穴開けパターンによって、拡散領域と
電極の接続を行なっている。このようなＰＩＮダイオー
ドを作成する場合、例えば２０００Ωｃｍ以上の抵抗値
を持つＩ層の基板10にＰ型拡散領域11及びＮ型拡散領域
12を形成した後、ＳｉＯ2 などの絶縁性の薄膜15を形成
する。続いて、拡散領域とコンタクトを取るための穴開
けを行ない、電極のアルミニウム13及び14を形成する。
上述のように、アルミニウム13、14は拡散領域の全面に
形成されているが、一部に形成してその部分でコンタク
トを取るようにしてもよい。また、ＰＩＮダイオードの
パターンの形状としては、コの字状のほかに、渦巻き状
や櫛歯状のものもある。
型拡散領域の間に、十分不純物濃度の低い（抵抗値の高
い）Ｉ層の領域を挟んで形成されるＰＩＮダイオードに
ついては、従来からマイクロ波のアテネータなどに使用
されている。ＰＩＮダイオードは、逆バイアスでは容量
的にみえ、順バイアスでは純抵抗として扱える。即ち、
電気的な特性としては、静電容量と順直列抵抗を考慮す
る必要がある。ＰＩＮダイオードを高周波の回路におい
て用いる場合、回路としての特性の向上のためには、前
記順直列抵抗はできるだけ小さいことが望ましい。この
ＰＩＮダイオードの順直列抵抗を小さくするには、Ｐ及
びＮ型拡散層に挟まれたＩ層の距離を小さくすること、
または、ＰＩＮ接合の面積を大きくすることの２つの方
法がある。Ｉ層の距離を製造技術の限界まで小さくした
上で、チップの面積の大幅な拡大なしに接合面積を大き
くするようにして、低い順直列抵抗を実現し、かつ所望
の抵抗値を簡単に得られるものとして、図１に示すよう
なコの字状のパターンのＰＩＮダイオードがある。同図
（ａ）にＰＩＮダイオードの平面図を、（ｂ）にそのＡ
−Ａ’断面図を示す。同図において、11はＰ型拡散領
域、12はＮ型拡散領域、13及び14は電極用のアルミニウ
ムである。これらは、Ｉ層の基板10（同図（ｂ））に形
成されており、Ｐ型拡散領域11とＮ型拡散領域12にＩ層
が挟まれた構成のＰＩＮダイオードとなっている。これ
をパターンという観点から見ると、コの字状にしてつな
ぎ合わせて形成しており、ＰＩＮダイオードがジグザグ
状になり、効率よく、その接合面積を大きくできるよう
になっている。このジグザグの部分の長さを変えること
で、接合面積が変化するので、順直列抵抗値を変化させ
ることができる。各拡散領域上には、全面にわたって電
極用のアルミニウム13及び14が形成されている。ここで
は、コンタクトのための穴開け用のパターンは省略して
いるが、複数個の穴開けパターンによって、拡散領域と
電極の接続を行なっている。このようなＰＩＮダイオー
ドを作成する場合、例えば２０００Ωｃｍ以上の抵抗値
を持つＩ層の基板10にＰ型拡散領域11及びＮ型拡散領域
12を形成した後、ＳｉＯ2 などの絶縁性の薄膜15を形成
する。続いて、拡散領域とコンタクトを取るための穴開
けを行ない、電極のアルミニウム13及び14を形成する。
上述のように、アルミニウム13、14は拡散領域の全面に
形成されているが、一部に形成してその部分でコンタク
トを取るようにしてもよい。また、ＰＩＮダイオードの
パターンの形状としては、コの字状のほかに、渦巻き状
や櫛歯状のものもある。
【０００３】一方、このようなＰＩＮダイオードは、上
述のように高周波信号のスイッチやアテネータ、リミッ
タ等に使用される。その際、ＰＩＮダイオードの両端に
コンデンサーを接続した回路構成が取られることが多
い。このような回路構成を実現するためには、ＰＩＮダ
イオード１個とコンデンサー２個の部品を、プリント基
板などに実装する必要があった。
述のように高周波信号のスイッチやアテネータ、リミッ
タ等に使用される。その際、ＰＩＮダイオードの両端に
コンデンサーを接続した回路構成が取られることが多
い。このような回路構成を実現するためには、ＰＩＮダ
イオード１個とコンデンサー２個の部品を、プリント基
板などに実装する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような実装は、手
間がかかり、しかも部品の数に対応して信頼性が問題に
なってしまう。同様に、部品の数に比例して、実装面積
が大きくなってしまうという欠点もあった。本発明は、
このような問題を解決し、実装の手間を省略でき、かつ
実装面積も小さくてすむようなコンデンサーを提供する
ことを目的とする。
間がかかり、しかも部品の数に対応して信頼性が問題に
なってしまう。同様に、部品の数に比例して、実装面積
が大きくなってしまうという欠点もあった。本発明は、
このような問題を解決し、実装の手間を省略でき、かつ
実装面積も小さくてすむようなコンデンサーを提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のコンデンサーは、ＰＩＮダイオードの形成
された、シリコンチップ上に、強誘電膜と、前記強誘電
膜を挟んで成る一対の電極を前記ＰＩＮダイオードのＰ
型拡散領域とＮ型拡散領域上にそれぞれ設けることによ
って、形成するようにしている。そして、前記電極の一
方は、ＰＩＮダイオードの２つの電極のうちの一方の電
極を共有していてもよい。
め、本発明のコンデンサーは、ＰＩＮダイオードの形成
された、シリコンチップ上に、強誘電膜と、前記強誘電
膜を挟んで成る一対の電極を前記ＰＩＮダイオードのＰ
型拡散領域とＮ型拡散領域上にそれぞれ設けることによ
って、形成するようにしている。そして、前記電極の一
方は、ＰＩＮダイオードの２つの電極のうちの一方の電
極を共有していてもよい。
【０００６】
【作用】このようにすると、ＰＩＮダイオードのＰ型拡
散領域とＮ型拡散領域上にコンデンサーを形成すること
ができるので、ＰＩＮダイオードとコンデンサーから成
る回路について、各部品を実装して構成する必要がなく
なる。従って、実装の手間が省け、しかも実装面積が小
さくなる。
散領域とＮ型拡散領域上にコンデンサーを形成すること
ができるので、ＰＩＮダイオードとコンデンサーから成
る回路について、各部品を実装して構成する必要がなく
なる。従って、実装の手間が省け、しかも実装面積が小
さくなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ、
説明する。図２の（ａ）に示したような回路が要求され
ているとする。（ｂ）に本発明を実施してＰＩＮダイオ
ード及びコンデンサーを形成したシリコンチップの断面
図を示す。同図において、図１と同様に、11はＰ型拡散
領域、12はＮ型拡散領域、13及び14は電極用のアルミニ
ウム、15はＳｉＯ2 などの絶縁性の薄膜である。これら
は、Ｉ層の基板10に形成されており、Ｐ型拡散領域11と
Ｎ型拡散領域12にＩ層が挟まれた構成のＰＩＮダイオー
ドとなっている。前記電極13及び14を一方の電極とする
コンデンサーをそれぞれ形成する場合、まず、電極13、
14及び絶縁膜15の上に、強誘電膜16をスパッタ等で形成
する。この強誘電膜16は、例えば、ＢａＴｉＯ3 、Ｐｂ
ＴｉＯ3 、ＰＺＴなどを使用している。その後、もう一
方の電極として17及び18を形成するが、これは電極13、
14と同様にアルミニウムを蒸着して形成されている。こ
のとき、電極17、18の面積を変えることで、コンデンサ
ーの容量が変えられ、所望の容量のコンデンサーが得ら
れる。この（ｂ）で示した構造を（ａ）と対応させる
と、ＰＩＮダイオードＰＤの両端のノードが電極13及び
14であり、コンデンサーＣ１の両端のノードは電極13と
電極17、コンデンサーＣ２の両端のノードは電極14と電
極18となり、（ａ）の回路は、（ｂ）の構造によって得
られる。
説明する。図２の（ａ）に示したような回路が要求され
ているとする。（ｂ）に本発明を実施してＰＩＮダイオ
ード及びコンデンサーを形成したシリコンチップの断面
図を示す。同図において、図１と同様に、11はＰ型拡散
領域、12はＮ型拡散領域、13及び14は電極用のアルミニ
ウム、15はＳｉＯ2 などの絶縁性の薄膜である。これら
は、Ｉ層の基板10に形成されており、Ｐ型拡散領域11と
Ｎ型拡散領域12にＩ層が挟まれた構成のＰＩＮダイオー
ドとなっている。前記電極13及び14を一方の電極とする
コンデンサーをそれぞれ形成する場合、まず、電極13、
14及び絶縁膜15の上に、強誘電膜16をスパッタ等で形成
する。この強誘電膜16は、例えば、ＢａＴｉＯ3 、Ｐｂ
ＴｉＯ3 、ＰＺＴなどを使用している。その後、もう一
方の電極として17及び18を形成するが、これは電極13、
14と同様にアルミニウムを蒸着して形成されている。こ
のとき、電極17、18の面積を変えることで、コンデンサ
ーの容量が変えられ、所望の容量のコンデンサーが得ら
れる。この（ｂ）で示した構造を（ａ）と対応させる
と、ＰＩＮダイオードＰＤの両端のノードが電極13及び
14であり、コンデンサーＣ１の両端のノードは電極13と
電極17、コンデンサーＣ２の両端のノードは電極14と電
極18となり、（ａ）の回路は、（ｂ）の構造によって得
られる。
【０００８】図３に、図２に示したものよりさらに容量
の大きなコンデンサーを形成する場合の構造を示す。こ
の場合、コンデンサーの電極の面積、ここでは電極13と
17、電極14と18の面積をそれぞれ大きくすればよい。但
し、チップ自体の面積が大きくなることは望ましくない
ので、同図に示すように、電極を積み上げるようにして
形成するようにしている。そのため、絶縁膜15と強誘電
膜16及び電極用のアルミニウム13、14、17、18の形成の
工程は、繰り返し行なわれる。
の大きなコンデンサーを形成する場合の構造を示す。こ
の場合、コンデンサーの電極の面積、ここでは電極13と
17、電極14と18の面積をそれぞれ大きくすればよい。但
し、チップ自体の面積が大きくなることは望ましくない
ので、同図に示すように、電極を積み上げるようにして
形成するようにしている。そのため、絶縁膜15と強誘電
膜16及び電極用のアルミニウム13、14、17、18の形成の
工程は、繰り返し行なわれる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＰＩＮダイオードのＰ型拡散領域とＮ型拡散領域上にそ
れぞれコンデンサーを形成しているため、ＰＩＮダイオ
ードとコンデンサーから成る回路構成を実現する際、各
部品を実装する必要がなくなる。従って、実装に際して
生じる信頼性の問題は考慮しなくてよくなり、また、実
装面積も小さくてすむ。さらに、ＰＩＮダイオードとコ
ンデンサーの組み合わせが簡単に変えられ、設計及び生
産が容易であるという長所もある。
ＰＩＮダイオードのＰ型拡散領域とＮ型拡散領域上にそ
れぞれコンデンサーを形成しているため、ＰＩＮダイオ
ードとコンデンサーから成る回路構成を実現する際、各
部品を実装する必要がなくなる。従って、実装に際して
生じる信頼性の問題は考慮しなくてよくなり、また、実
装面積も小さくてすむ。さらに、ＰＩＮダイオードとコ
ンデンサーの組み合わせが簡単に変えられ、設計及び生
産が容易であるという長所もある。
【図１】 ＰＩＮダイオードの平面図及び断面図。
【図２】 ＰＩＮダイオードとコンデンサーから成る回
路図と、本発明を実施してそれを実現した構造を示す断
面図。
路図と、本発明を実施してそれを実現した構造を示す断
面図。
【図３】 容量の大きなコンデンサーを形成した構造を
示す断面図。
示す断面図。
10 Ｉ層基板 11 Ｐ型拡散領域 12 Ｎ型拡散領域 13 電極のアルミニウム 14 電極のアルミニウム 15 絶縁膜 16 強誘電膜 17 電極のアルミニウム 18 電極のアルミニウム ＰＤ ＰＩＮダイオード Ｃ１ コンデンサー Ｃ２ コンデンサー
Claims (2)
- 【請求項１】 ＰＩＮダイオードの形成された、シリコ
ンチップ上に、 強誘電膜と、 前記強誘電膜を挟んで成る一対の電極を前記ＰＩＮダイ
オードのＰ型拡散領域とＮ型拡散領域上にそれぞれ設け
ることによって、 形成することを特徴とするコンデンサー。 - 【請求項２】 前記電極の一方は、ＰＩＮダイオードの
２つの電極のうちの一方の電極を共有していることを特
徴とする請求項１に記載のコンデンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258326A JP3060389B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | コンデンサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258326A JP3060389B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | コンデンサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567729A JPH0567729A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3060389B2 true JP3060389B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=17318696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3258326A Expired - Fee Related JP3060389B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | コンデンサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3060389B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7258926B2 (en) | 2002-10-17 | 2007-08-21 | Juki Corporation | Solid lubricant and sliding members |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10238798B3 (de) | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Infineon Technologies Ag | Hochfrequenzschalter |
| US7858425B2 (en) * | 2007-05-21 | 2010-12-28 | Sanders Thomas J | Monolithic nuclear event detector and method of manufacture |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3258326A patent/JP3060389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7258926B2 (en) | 2002-10-17 | 2007-08-21 | Juki Corporation | Solid lubricant and sliding members |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0567729A (ja) | 1993-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |