JPH05167088A - Variable capacitance diode and fabrication thereof - Google Patents

Variable capacitance diode and fabrication thereof

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JPH05167088A
JPH05167088A JP35214691A JP35214691A JPH05167088A JP H05167088 A JPH05167088 A JP H05167088A JP 35214691 A JP35214691 A JP 35214691A JP 35214691 A JP35214691 A JP 35214691A JP H05167088 A JPH05167088 A JP H05167088A
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Abstract

PURPOSE:To set a capacitance variation ratio to be greater by employing a buried diffusion layer formed at a boundary between a semiconductor substrate and an epitaxial layer to which a PN junction depletion layer extends as an N<-> conductivity type diffusion layer by diffusing a P conductivity type impurity element into an N conductivity type semiconductor substrate. CONSTITUTION:A P conductivity type dopant ion-implanted into a semiconductor substrate 2 is cancelled out by the conductivity type of the semiconductor substrate 2 into N<->, N<--> conductivity type ion implanted layer laying a relatively high specific resistance characteristic. A relatively low specific resistance N<-> conductivity type epitaxial layer 3 is formed on the semiconductor substrate 2 through an epitaxial growth process. The semiconductor substrate 1 is rendered to a thermal oxidization processing to form a thermal oxide film 7 on the principal surface of the semiconductor substrate 1, and an opening part 7, is formed for the successive diffusion process through an etching process. An N conductivity type dopant is introduced by ion implantation from the opening part 7, with the thermal oxide film 7 taken as a mask, and successively an N<++> conductivity type diffusion layer 5 is formed though an annealing process and a diffusion process.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可変容量素子が形成さ
れるエピタキシャル層の不純物濃度に左右されることな
く、容量可変比の大きい容量特性が設定し得る可変容量
ダイオードと、その製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable capacitance diode in which a capacitance characteristic having a large capacitance variation ratio can be set without depending on the impurity concentration of an epitaxial layer in which a variable capacitance element is formed, and a manufacturing method thereof. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、可変容量ダイオードでは、容量
可変比を大きく取りたいが為に、気相成長法によるエピ
タキシャル層の形成に当たり、その不純物濃度を微量な
ものとして高比抵抗にすることがなされている。又、チ
ップサイズが小さく、比較的大容量の可変容量ダイオー
ドを得ようとする要求に答えるには、極めて高い比抵抗
のエピタキシャル層としなければならない。図4は、従
来の可変容量ダイオードの断面図である。図に於いて、
低比抵抗のN++導電型の半導体基板2に気相成長法によ
って少量の不純物元素をドーパントとして比較的高比抵
抗のN- 導電型のエピタキシャル層31 を形成して半導
体基体11 を形成する。半導体基体11 の二酸化シリコ
ン膜等の熱酸化膜7に開口部71 を設け、開口部71
介してN導電型の不純物元素を拡散させて低比抵抗のN
++導電型の拡散層5を形成する。続いて拡散層5を覆う
ようにP++導電型の拡散層6を形成して、PN接合J1
を形成する。拡散層6の主表面には、アルミニウム等の
導電体膜8が被着されて可変容量ダイオードが形成され
る。
2. Description of the Related Art Generally, in a varactor diode, since it is desired to have a large varactor ratio, it is necessary to increase the resistivity of the epitaxial layer by vapor phase epitaxy by forming a small amount of its impurity concentration. ing. Further, in order to meet the demand for obtaining a variable capacitance diode having a small chip size and a relatively large capacitance, an epitaxial layer having an extremely high specific resistance must be used. FIG. 4 is a sectional view of a conventional variable capacitance diode. In the figure,
The N conductive type epitaxial layer 3 1 having a relatively high specific resistance is formed on the N ++ conductive type semiconductor substrate 2 having a low specific resistance by a vapor phase growth method using a small amount of an impurity element as a dopant to form the semiconductor substrate 1 1 . Form. An opening 7 1 is provided in a thermal oxide film 7 such as a silicon dioxide film of the semiconductor substrate 1 1 , and an N-conductivity type impurity element is diffused through the opening 7 1 to obtain a low specific resistance N.
++ A conductive type diffusion layer 5 is formed. Subsequently, a P ++ conductivity type diffusion layer 6 is formed so as to cover the diffusion layer 5, and the PN junction J 1
To form. A conductive film 8 of aluminum or the like is deposited on the main surface of the diffusion layer 6 to form a variable capacitance diode.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の可変容量ダイオ
ードでは、容量を大きくする為に接合面積を大きくしよ
うとすると、その接合の最小容量値も大きくなり、その
結果、容量可変化比を大きくすることができない欠点が
ある。この欠点を改善する方法として、エピタキシャル
層の比抵抗を60Ωcm以上の極めて高い値にしなければ
ならない。しかしながら、エピタキシャル層の比抵抗を
このような値に制御するには、極めて微量なドーパント
の流入を制御して製造する必要があり、安定した生産を
維持することは極めて困難である。図5は、エピタキシ
ャル層の比抵抗とその歩留りとの関係を示す図である。
図5の横軸が比抵抗値を示し、縦軸がエピタキシャル層
の歩留りを示している。図から明らかなように、その比
抵抗を60Ωcm以上に高めようとすると、その歩留が悪
化することを示している。従って、このような高比抵抗
なエピタキシャル層を形成しようとすると、可変容量ダ
イオードを、安定に生産することは極めて困難であるこ
とが理解できよう。本発明は、上述の如き問題点を解消
しようとしてなされたもので、可変容量接合が形成され
るエピタキシャル層が比較的低比抵抗であったとして
も、容量可変化比を大きく設定することができる可変容
量ダイオードを提供することを目的とするものである。
In the conventional variable capacitance diode, when the junction area is increased in order to increase the capacitance, the minimum capacitance value of the junction also increases, and as a result, the capacitance variable ratio increases. There is a drawback that cannot be done. As a method of remedying this drawback, the resistivity of the epitaxial layer must be set to an extremely high value of 60 Ωcm or more. However, in order to control the resistivity of the epitaxial layer to such a value, it is necessary to control the inflow of a very small amount of dopant, and it is extremely difficult to maintain stable production. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the resistivity of the epitaxial layer and its yield.
The horizontal axis of FIG. 5 represents the specific resistance value, and the vertical axis represents the yield of the epitaxial layer. As is clear from the figure, when the specific resistance is increased to 60 Ωcm or more, the yield is deteriorated. Therefore, it can be understood that it is extremely difficult to stably produce the variable capacitance diode if an epitaxial layer having such a high specific resistance is to be formed. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the capacitance variable ratio can be set large even if the epitaxial layer in which the variable capacitance junction is formed has a relatively low specific resistance. The object is to provide a variable capacitance diode.

【0004】[0004]

【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に第1導電型のエピタ
キシャル層が形成され、該エピタキシャル層にPN接合
が形成され、且つ、該PN接合直下の第1導電型の半導
体基板とエピタキシャル層との境界に、第2導電型の不
純物元素を拡散させて該エピタキシャル層の比抵抗より
高い比抵抗の第1導電型の第1の拡散層を形成したもの
である。
In a variable capacitance diode of the present invention, a first conductivity type semiconductor substrate is formed with a first conductivity type epitaxial layer, a PN junction is formed in the epitaxial layer, and the PN junction is formed. A first conductivity type first diffusion layer having a resistivity higher than that of the epitaxial layer by diffusing an impurity element of the second conductivity type at the boundary between the first conductivity type semiconductor substrate and the epitaxial layer immediately below the junction. Is formed.

【0005】[0005]

【作用】本発明の可変容量ダイオードは、PN接合の空
乏層が延びるエピタキシャル層と半導体基板との境界部
に形成された埋込型の拡散層を、N導電型の半導体基板
にP導電型の不純物元素を拡散させてN- 導電型の拡散
層とすることによって容量可変比を大きく設定するもの
である。
In the variable capacitance diode of the present invention, the buried diffusion layer formed at the boundary between the epitaxial layer where the depletion layer of the PN junction extends and the semiconductor substrate is connected to the semiconductor substrate of N conductivity type by the P conductivity type. The capacitance variable ratio is set to a large value by diffusing the impurity element to form an N conductivity type diffusion layer.

【0006】[0006]

【実施例】図1は、本発明の可変容量ダイオードの一実
施例を示す断面図である。図に於いて、1は、低比抵抗
のN++導電型の半導体基板2に比較的低比抵抗のN+
電型のエピタキシャル層3が形成された半導体基体であ
る。この半導体基板2とエピタキシャル層3との境界に
は、埋込型の比較的高比抵抗のN- 導電型の拡散層4が
形成されている。エピタキシャル層3には、低比抵抗の
++導電型の拡散層5が形成され、更に、N++導電型の
拡散層5を覆うようにP++導電型の拡散層6が形成さ
れ、主要なPN接合J1 が形成される。PN接合J1
直下に埋め込み型の拡散層4が拡散層5と接している。
熱処理工程で形成された拡散層6の主表面を覆っている
熱酸化膜(二酸化シリコン膜)の一部を除去して、拡散
層6の主表面には、導電体膜8が被着される。図1の実
施例では、エピタキシャル層3の比抵抗A1 は、埋込型
の拡散層4の比抵抗A2 に対して低く設定されている。
このようにPN接合J1の空乏層が主に延びる領域に、
++導電型の半導体基板2にP導電型のドーパントをイ
オン注入することによって、比較的高比抵抗のN- 導電
型の拡散層4が形成できる為に、エピタキシャル層3の
比抵抗A1 と拡散層4の比抵抗A2 との関係を、A1
2 に設定できるので、エピタキシャル層3の比抵抗A
1 が低比抵抗であったとしても大きな容量可変比が設定
できる。
1 is a sectional view showing an embodiment of a variable capacitance diode of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a semiconductor substrate in which an N + conductive type epitaxial layer 3 having a relatively low specific resistance is formed on a low specific resistance N ++ conductive type semiconductor substrate 2. At the boundary between the semiconductor substrate 2 and the epitaxial layer 3, a buried type N conductive type diffusion layer 4 having a relatively high specific resistance is formed. A low resistivity N ++ conductivity type diffusion layer 5 is formed on the epitaxial layer 3, and a P ++ conductivity type diffusion layer 6 is formed so as to cover the N ++ conductivity type diffusion layer 5. , The main PN junction J 1 is formed. Immediately below the PN junction J 1 , the buried diffusion layer 4 is in contact with the diffusion layer 5.
A part of the thermal oxide film (silicon dioxide film) covering the main surface of diffusion layer 6 formed in the heat treatment step is removed, and conductor film 8 is deposited on the main surface of diffusion layer 6. .. In the embodiment of FIG. 1, the specific resistance A 1 of the epitaxial layer 3 is set lower than the specific resistance A 2 of the buried diffusion layer 4.
In this way, in the region where the depletion layer of the PN junction J 1 mainly extends,
By implanting the P conductivity type dopant into the N ++ conductivity type semiconductor substrate 2, the N conductivity type diffusion layer 4 having a relatively high specific resistance can be formed. Therefore, the specific resistance A 1 of the epitaxial layer 3 is reduced. And the specific resistance A 2 of the diffusion layer 4 is A 1 <
Since it can be set to A 2 , the specific resistance A of the epitaxial layer 3 is
Even if 1 is a low specific resistance, a large capacitance variable ratio can be set.

【0007】次に、図1に基づき、本発明の可変容量ダ
イオードの製造方法について、その製造工程に基づいて
説明する。第1の製造工程は、N導電型の半導体基板2
に、熱処理によって形成された二酸化シリコン膜をマス
クとしてP導電型の不純物元素(ドーパント)をイオン
注入によって打ち込み、アニール工程を経て、埋め込み
型の拡散層4となるN- ,N--導電型のイオン注入層を
形成する工程である。この第1の製造工程では、半導体
基板2にイオン注入されたP導電型のドーパントは半導
体基板2の導電型によって相殺されて比較的高比抵抗な
特性を有するN- , N--導電型のイオン注入層となる。
又、この拡散層4となるイオン注入層は、イオン注入法
によるのみならず、デポジット・ドライブイン工程によ
って形成してもよい。第2の製造工程は、この半導体基
板2にエピタキシャル成長法によって、比較的低比抵抗
のN+ 導電型のエピタキシャル層3を形成する気相成長
工程である。この第2の工程によって、イオン注入層
は、拡散してN- , N--導電型の拡散層4が形成され
る。第3の製造工程は、半導体基体1を熱酸化処理を施
して、半導体基体1の主表面に熱酸化膜(二酸化シリコ
ン膜)7を形成し、次の拡散工程を行う為にエッチング
工程によって、開口部71 を形成する工程である。又、
マスクとして熱酸化膜の開口部71 を用いずに、イオン
注入によって行う場合は、この工程を行わずに、次の工
程でレチクル或いはレジスト膜等をマスクしてイオン注
入を行い、アニール工程を経て拡散層を形成する。第4
の製造工程は、熱酸化膜7をマスクとして開口部71
らイオン注入によって、N導電型のドーパントを打ち込
み、続いて、アニール工程及び拡散工程を経て、N++
電型の拡散層5を形成する工程である。この拡散工程に
よって、埋め込み層である拡散層4は拡散層5に近接す
る。第5の製造工程は、開口部71 の主表面に堆積した
二酸化シリコン膜をエッチングによって除去した後、イ
オン注入工程によってP導電型のドーパントを打ち込
み、P++導電型の拡散層6を形成し、N++導電型の拡散
層5とによってPN接合を形成する工程である。又、二
酸化シリコン膜を除去することなく、イオン注入によっ
てP導電型のドーパントを打ち込んでもよい。第6の製
造工程は、開口部71 の主表面に熱処理によって堆積し
た二酸化シリコン膜をエッチングによって除去した後、
導電膜8を蒸着によって形成する電極形成工程である。
Next, with reference to FIG. 1, a method of manufacturing the variable capacitance diode of the present invention will be described based on the manufacturing process. The first manufacturing process is performed on the N conductive type semiconductor substrate 2
Then, a P-conductivity type impurity element (dopant) is implanted by ion implantation using a silicon dioxide film formed by heat treatment as a mask, and an annealing process is performed to form a buried diffusion layer 4 of N , N conductivity type. This is a step of forming an ion implantation layer. In the first production process, N P conductivity type dopant ion implanted into the semiconductor substrate 2 having a relatively high resistivity characteristic offset by the conductivity type of the semiconductor substrate 2 -, N - conductivity type It becomes the ion-implanted layer.
The ion-implanted layer serving as the diffusion layer 4 may be formed not only by the ion-implantation method but also by a deposit drive-in process. The second manufacturing process is a vapor phase growth process in which the N + conductivity type epitaxial layer 3 having a relatively low specific resistance is formed on the semiconductor substrate 2 by an epitaxial growth method. By the second step, the ion implantation layer is diffused to form the N and N conductive type diffusion layers 4. In the third manufacturing process, the semiconductor substrate 1 is subjected to thermal oxidation treatment to form a thermal oxide film (silicon dioxide film) 7 on the main surface of the semiconductor substrate 1, and an etching process is performed to perform the next diffusion process. This is a step of forming the opening 7 1 . or,
Without using the aperture 71 of the thermal oxide film as a mask, if performed by ion implantation, without this step, by masking the reticle or resist film or the like in the next step by ion implantation, an annealing step After that, a diffusion layer is formed. Fourth
The manufacturing process, by ion implantation through the opening 71 of the thermal oxide film 7 as a mask, implantation of N conductivity type dopant, followed, after the annealing step and the diffusion step, the diffusion layer 5 of the N ++ conductivity type It is a process of forming. By this diffusion step, the diffusion layer 4 which is a buried layer comes close to the diffusion layer 5. In the fifth manufacturing process, the silicon dioxide film deposited on the main surface of the opening 7 1 is removed by etching, and then a P conductivity type dopant is implanted by an ion implantation process to form a P ++ conductivity type diffusion layer 6. Then, a PN junction is formed with the N + + conductivity type diffusion layer 5. Further, a P-conductivity type dopant may be implanted by ion implantation without removing the silicon dioxide film. In the sixth manufacturing process, after removing the silicon dioxide film deposited on the main surface of the opening 7 1 by heat treatment by etching,
This is an electrode forming step of forming the conductive film 8 by vapor deposition.

【0008】上記のような第1乃至第6の製造工程を経
て図1の可変容量ダイオードが形成される。この製造工
程によれば、拡散層4を比較的高比抵抗とすることがで
きるので、エピタキシャル層は、N導電型のドーパント
が多くドープされており、通常の可変容量ダイオードに
用いられているエピタキシャル層の比抵抗よりも低比抵
抗に設定できる。無論、これらの製造工程に於いて、イ
オン注入工程では、二酸化シリコン膜を用いることな
く、レチクル或いはレジスト膜等をマスクして行っても
よいことは明らかである。
The variable capacitance diode shown in FIG. 1 is formed through the first to sixth manufacturing steps as described above. According to this manufacturing process, since the diffusion layer 4 can have a relatively high specific resistance, the epitaxial layer is heavily doped with an N-conductivity type dopant and is used in a normal variable capacitance diode. The specific resistance can be set lower than the specific resistance of the layer. Of course, in these manufacturing steps, it is clear that the reticle or the resist film may be masked in the ion implantation step without using the silicon dioxide film.

【0009】図2は、本発明の可変容量ダイオードの他
の実施例を示す断面図であり、その構造は、図1と同一
である。しかし、図2のエピタキシャル層31 と拡散層
1 の比抵抗の関係は、図1の実施例より何れも高い値
となっており、エピタキシャル層31 は、N- 導電型の
比較的高比抵抗の半導体層となっている。又、拡散層4
1 は、高比抵抗N- の拡散層であって、拡散層41 の比
抵抗は、エピタキシャル層31 の比抵抗に比べより高い
値に設定されている。
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the variable capacitance diode of the present invention, and its structure is the same as that of FIG. However, the relationship between the specific resistances of the epitaxial layer 3 1 and the diffusion layer 4 1 in FIG. 2 is higher than that in the embodiment of FIG. 1, and the epitaxial layer 3 1 has a relatively high N conductivity type. It is a semiconductor layer with a specific resistance. Also, the diffusion layer 4
Reference numeral 1 denotes a diffusion layer having a high specific resistance N , and the specific resistance of the diffusion layer 4 1 is set to a higher value than the specific resistance of the epitaxial layer 3 1 .

【0010】図3は、図1の拡散層4がポット状に埋め
込まれた拡散層42となっていることを除いて、他の構
成は同一となっている。拡散層42とエピタキシャル層
2 との比抵抗の関係は、拡散層42 が高い値に設定さ
れている。このような構造によって、可変容量ダイオー
ドの最小容量値を低下させることができる。無論、図2
の実施例のようなエピタキシャル層31 と拡散層41
導電型の濃度、或いは比抵抗値の関係に設定してもよ
い。即ち、本発明の可変容量ダイオードは、その空欠層
が主に延びる領域である拡散層4,41 ,42 がエピタ
キシャル層3,31 ,32 の比抵抗より高く設定するこ
とができるので、エピタキシャル層3,31 ,32 が低
比抵抗であったとしても、容量可変比の大きい容量特性
を有するものとすることができる。
FIG. 3 is the same in other configurations except that the diffusion layer 4 of FIG. 1 is a diffusion layer 4 2 embedded in a pot shape. Regarding the specific resistance relationship between the diffusion layer 4 2 and the epitaxial layer 3 2 , the diffusion layer 4 2 is set to a high value. With such a structure, the minimum capacitance value of the variable capacitance diode can be reduced. Of course, Figure 2
It is also possible to set the relationship between the conductivity type concentration or the specific resistance value of the epitaxial layer 3 1 and the diffusion layer 4 1 as in the above embodiment. That is, in the variable capacitance diode of the present invention, the diffusion layers 4, 4 1 , 4 2 which are regions where the void layer mainly extends can be set higher than the specific resistance of the epitaxial layers 3, 3 1 , 3 2. Therefore, even if the epitaxial layers 3, 3 1 , and 3 2 have low specific resistance, the epitaxial layers 3, 3 1 and 3 2 can have capacitance characteristics with a large capacitance variable ratio.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明の可変容量ダイオードは、N
+ (N-)導電型のエピタキシャル層とN++導電型の半
導体基板との境界に形成される埋込型の拡散層が、P導
電型のドーパントを半導体基板にイオン注入することに
よって、高比抵抗のN- (N--)導電型の埋込型の拡散
層が形成されるので、エピタキシャル層は、比較的低比
抵抗な特性の半導体層でよい。従って、エピタキシャル
層が製造の容易な比較的低比抵抗な特性を有する半導体
層であったとしても、可変容量ダイオードの主な空乏層
が形成される拡散層の不純物濃度を高い比抵抗とするこ
とができるので、高比抵抗な特性を有するエピタキシャ
ル層を用いることなく、容量変化を大きく設定できる可
変容量ダイオードを提供することができる利点がある。
又、図5に示すようにエピタキシャル層の歩留りは、そ
の比抵抗が10Ωcmより高くなるに従って悪化するが、
本発明の可変容量ダイオードでは、エピタキシャル層が
低比抵抗でよい為に歩留りを向上させることができる効
果をも奏するものである。而も、エピタキシャル層を形
成する為の、ドーパントの濃度を高くすることができる
ので、可変容量ダイオードの製造原価を安価なものとす
ることができる利点もある。
The variable capacitance diode of the present invention is
The buried diffusion layer formed at the boundary between the + (N ) conductivity type epitaxial layer and the N ++ conductivity type semiconductor substrate is enhanced by ion-implanting the P conductivity type dopant into the semiconductor substrate. Since an N (N ) conductivity type buried diffusion layer having a specific resistance is formed, the epitaxial layer may be a semiconductor layer having a relatively low specific resistance. Therefore, even if the epitaxial layer is a semiconductor layer having a relatively low resistivity which is easy to manufacture, the impurity concentration of the diffusion layer in which the main depletion layer of the varactor diode is formed should be high. Therefore, there is an advantage that it is possible to provide a variable capacitance diode capable of setting a large capacitance change without using an epitaxial layer having a characteristic of high specific resistance.
Further, as shown in FIG. 5, the yield of the epitaxial layer deteriorates as the specific resistance becomes higher than 10 Ωcm.
The variable-capacitance diode of the present invention also has the effect of improving the yield because the epitaxial layer may have a low specific resistance. Moreover, since the concentration of the dopant for forming the epitaxial layer can be increased, there is also an advantage that the manufacturing cost of the variable capacitance diode can be reduced.

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

【図1】本発明の可変容量ダイオードの一実施例を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a variable capacitance diode of the present invention.

【図2】本発明の可変容量ダイオードの他の実施例を示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the variable capacitance diode of the present invention.

【図3】本発明の可変容量ダイオードの他の実施例を示
す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the variable capacitance diode of the present invention.

【図4】従来の可変容量ダイオードの一例を示す断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional variable capacitance diode.

【図5】比抵抗に対するエピタキシャル層の歩留りを示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a yield of an epitaxial layer with respect to a specific resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基体 2 半導体基板 3,31,2 エピタキシャル層 4,41,2 拡散層 5 N++ 導電型の拡散層 6 P++ 導電型の拡散層 7 熱酸化膜 71 開口部 8 導電体膜1 Semiconductor Base 2 Semiconductor Substrate 3,3 1, 3 2 Epitaxial Layer 4,4 1, 4 2 Diffusion Layer 5 N ++ Conductive Diffusion Layer 6 P ++ Conductive Diffusion Layer 7 Thermal Oxide Film 7 1 Opening 8 Conductor film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可変容量ダイオードに於いて、第1導電
型の半導体基板に形成された第1導電型のエピタキシャ
ル層にPN接合が形成され、該PN接合直下の第1導電
型の半導体基板と第1導電型のエピタキシャル層との境
界に、第2導電型の不純物元素を拡散させて該エピタキ
シャル層の比抵抗より高い比抵抗の第1導電型の第1の
拡散層を形成したことを特徴とする可変容量ダイオー
ド。
1. In a variable capacitance diode, a PN junction is formed in a first conductivity type epitaxial layer formed on a first conductivity type semiconductor substrate, and a first conductivity type semiconductor substrate immediately below the PN junction is formed. The first conductivity type first diffusion layer having a resistivity higher than that of the epitaxial layer is formed by diffusing an impurity element of the second conductivity type at the boundary with the epitaxial layer of the first conductivity type. Variable capacitance diode.
【請求項2】 可変容量ダイオードに於いて、第1導電
型の半導体基板と、該半導体基板に形成された第1導電
型のエピタキシャル層と、該半導体基板と該エピタキシ
ャル層との境界に、第2導電型の不純物元素が拡散され
てなる該エピタキシャル層の比抵抗より低い比抵抗であ
る第1導電型の第1の拡散層と、該エピタキシャル層の
導電型と同一であって、より比抵抗が低く、第1の拡散
層に到達する第1導電型の第2の拡散層と、該第2の拡
散層を覆ってPN接合を形成する第2導電型の第3の拡
散層と、該第3の拡散層の主表面に被着された導電体膜
とからなることを特徴とする可変容量ダイオード。
2. In a variable capacitance diode, a semiconductor substrate of a first conductivity type, a first conductivity type epitaxial layer formed on the semiconductor substrate, and a boundary between the semiconductor substrate and the epitaxial layer A first diffusion layer of a first conductivity type having a resistivity lower than that of the epitaxial layer formed by diffusing an impurity element of a two conductivity type, and a resistivity of the same conductivity type as the epitaxial layer Low, the second diffusion layer of the first conductivity type that reaches the first diffusion layer, the third diffusion layer of the second conductivity type that covers the second diffusion layer and forms a PN junction, A variable capacitance diode comprising a conductor film deposited on the main surface of a third diffusion layer.
【請求項3】 前記第1の拡散層がポット状に配列され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の可
変容量ダイオード。
3. The variable capacitance diode according to claim 2, wherein the first diffusion layers are arranged in a pot shape.
【請求項4】 可変容量ダイオードの製造方法に於い
て、 第1導電型の半導体基板に第2導電型の不純物元素をイ
オン注入させ、アニール工程を経て拡散させて、高比抵
抗の第1導電型の拡散層を形成する第1の拡散工程と、 第1の拡散層が形成された該半導体基板に第1導電型の
不純物元素をドープしたエピタキシャル層を気相成長さ
せて半導体基体を形成する工程と、 該半導体基体を熱処理してその主表面に熱酸化膜を形成
し、該熱酸化膜にエッチングによって開口部を形成し、
該開口部から該エピタキシャル層より高濃度に不純物元
素を拡散させて熱拡散工程を経て該第1の拡散層と近接
するように第1導電型の第2の拡散層を形成する第2の
拡散工程と、 該開口部に形成された熱酸化膜を除去して該第2の拡散
層を覆うように第2導電型の不純物元素を拡散させて第
1導電型の該第2の拡散層とPN接合を形成する第2導
電型の第3の拡散層を形成する第3の拡散工程と、 該開口部に形成される熱酸化膜を除去して導電膜を形成
する工程とからなることを特徴とする可変容量ダイオー
ドの製造方法。
4. A method of manufacturing a variable capacitance diode, wherein an impurity element of a second conductivity type is ion-implanted into a semiconductor substrate of a first conductivity type and diffused through an annealing process to obtain a first conductivity of a high specific resistance. First diffusion step of forming a diffusion layer of the first type, and an epitaxial layer doped with an impurity element of the first conductivity type is vapor-phase grown on the semiconductor substrate on which the first diffusion layer is formed to form a semiconductor substrate. A step of heat treating the semiconductor substrate to form a thermal oxide film on its main surface, and forming an opening in the thermal oxide film by etching;
A second diffusion that forms a second diffusion layer of the first conductivity type so as to be closer to the first diffusion layer through a thermal diffusion process by diffusing an impurity element at a higher concentration than the epitaxial layer through the opening. A step of removing the thermal oxide film formed in the opening, diffusing an impurity element of the second conductivity type so as to cover the second diffusion layer, and forming a second diffusion layer of the first conductivity type. And a third diffusion step of forming a third diffusion layer of the second conductivity type forming a PN junction, and a step of removing the thermal oxide film formed in the opening to form a conductive film. A method of manufacturing a variable capacitance diode having a feature.
【請求項5】 可変容量ダイオードの製造方法に於い
て、 第1導電型の半導体基板に第2導電型の不純物元素をイ
オン注入させ、アニール工程を経て拡散させて、高比抵
抗の第1導電型の拡散層を形成する第1の拡散工程と、 第1の拡散層が形成された該半導体基板に第1導電型の
不純物元素をドープしたエピタキシャル層を気相成長さ
せて半導体基体を形成する工程と、 該半導体基体を熱処理してその主表面にレチクル或いは
レジスト膜をマスクとして該エピタキシャル層より高濃
度に不純物元素をイオン注入させ、拡散工程を経て該第
1の拡散層と近接するように第1導電型の第2の拡散層
を形成する第2の拡散工程と、 該半導体基体主表面に形成された熱酸化膜を除去した
後、レチクル或いはレジスト膜をマスクとして該第2の
拡散層を覆うように第2導電型の不純物元素をイオン注
入して拡散させ、該第2の拡散層とPN接合を形成する
第2導電型の第3の拡散層を形成する第3の拡散工程
と、 該第3の拡散層の主表面の熱酸化膜を除去して導電膜を
形成する工程とからなることを特徴とする可変容量ダイ
オードの製造方法。
5. A method of manufacturing a variable capacitance diode, wherein a second conductivity type impurity element is ion-implanted into a first conductivity type semiconductor substrate and diffused through an annealing process to obtain a high conductivity first conductivity type. First diffusion step of forming a diffusion layer of the first type, and an epitaxial layer doped with an impurity element of the first conductivity type is vapor-phase grown on the semiconductor substrate on which the first diffusion layer is formed to form a semiconductor substrate. A step of heat-treating the semiconductor substrate, ion-implanting an impurity element into the main surface of the semiconductor substrate at a concentration higher than that of the epitaxial layer using a reticle or a resist film as a mask, and performing a diffusion step so that the impurity element comes close to the first diffusion layer. A second diffusion step of forming a second diffusion layer of the first conductivity type, and a second diffusion step using a reticle or a resist film as a mask after removing the thermal oxide film formed on the main surface of the semiconductor substrate. A third diffusion step of ion-implanting and diffusing a second conductivity type impurity element so as to cover the second diffusion layer to form a second conductivity type third diffusion layer that forms a PN junction with the second diffusion layer; And a step of removing a thermal oxide film on the main surface of the third diffusion layer to form a conductive film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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