JPH06177405A - 半導体ダイオード及びその製造方法 - Google Patents

半導体ダイオード及びその製造方法

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JPH06177405A
JPH06177405A JP33033292A JP33033292A JPH06177405A JP H06177405 A JPH06177405 A JP H06177405A JP 33033292 A JP33033292 A JP 33033292A JP 33033292 A JP33033292 A JP 33033292A JP H06177405 A JPH06177405 A JP H06177405A
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JP
Japan
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value
diode
change
voltage value
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP33033292A
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English (en)
Inventor
Masataka Otoguro
政貴 乙黒
Shunsuke Aoki
俊輔 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Priority to JP33033292A priority Critical patent/JPH06177405A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧値Vの変化に対する容量Cの変化率に歪
が生じないVCダイオード及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 VC半導体ダイオードを製造するに当たり、
当該ダイオードの電圧値V及び容量値Cに基いて2つの
算出式LF=d(logC)/d(logV)L
F’=d(logLF)/d(logV)より特性を表
わす変数LF’を求める。電圧値Vの変化に対して値L
F’が変化しない領域が広くなるようにその製造条件を
決定すると、その領域で電圧値Vに対するLF値の変化
率が一定となり、更には電圧値Vの変化に対する接合容
量Cの変化率に歪が生じなくなる。特にLF’値が電圧
値Vの変化に対して変化しない領域を当該ダイオードの
使用可能領域として設定することにより、当該特性の安
定化を図ることができる。製造条件としては、pn接合
面の不純物濃度の濃度プロフィールを決定する不純物打
ち込み条件があげられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造技術さらに
は半導体ダイオードの製造に適用して特に有効な技術に
関し、例えば入力された電圧値に対してその容量が変化
するバリキャップダイオードの製造に利用して有用な製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】TVのチューナーや、ディジタル通信機
器に用いられる可変容量型の半導体ダイオード(バリキ
ャップダイオード;以下単に「VCダイオード」と称す
る。)が公知である。このVCダイオードは、これに掛
かる逆電圧Vが一定の割合で変化したときに、その接合
容量Cの変化量に歪が発生しない特性となっていること
が望まれる。このため従来は、ダイオードを設計するに
当たって、以下の算出式に基いて得られるLF値という
概念を導入してこれを解析していた。 LF=d(logC)/d(logV) しかして、このようにして得られたLF値が、電圧値V
の変化に伴って一定の割合で変化するように、LF値デ
ータを、次のVCダイオードの製造条件の修正にフィー
ドバックしていた。この条件としては、イオン打込み
量,不純物拡散工程での加熱温度等があげられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手法でプロセス条件を整えて、実際にダイオードを
製造したところ、ダイオードのLF値を一定にしなけれ
ばならず、最終的なVCダイオードのV−C特性に歪が
生じ、その特性が低下するという不具合が生じていた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、電圧値の
変化に対する容量変化率に歪が生じないVCダイオード
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。本発明では、製造されたVCダイオードの
電圧値V及び容量値Cを用い、算出式 LF=d(logC)/d(logV) LF’=d(logLF)/d(logV) に基いてダイオードの特性を表わす値LF’を求め、L
F’値が電圧値Vの変化に対して変化しない領域が広く
なるように、この解析結果を製造方法にフィードバック
してデバイス製造条件の各項目を改めた。
【0005】
【作用】電圧値Vの変化に対してLF’値が変化しない
ように、ダイオードの製造条件を決定すると、LF'値
が一定である領域で電圧値Vに対するLF値の変化率が
一定となり、更には電圧値Vの変化に対する接合容量C
の変化率に歪が生じなくなる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。図1は、電圧の変化に対し容量の変化率に歪のない
理想的なVCダイオードを想定し、その特性を表わす値
(LF’値)を次式(1),(2)に基いて算出し、電
圧値Vとの関連を示したV−LF’グラフである。 LF=d(logC)/d(logV) ………(1) LF’=d(logLF)/d(logV) ………(2) 即ち、LF’値は電圧変化量に対する容量変化量の割合
(LF)を更に電圧変化量で微分したものである。
【0007】このグラフに示されているように、設計上
理想とする歪のないVCダイオードは、所望の電圧値V
の範囲(例えばV1〜V2)で、LF’値が一定となるこ
とが望ましい。そして、このLF’値が一定となる範囲
(V1〜V2)が広いほど汎用性に優れたVCダイオード
となる。因に、このLF’値が変化してしまった場合、
その変化量ΔLF’は図2に示すように、該ダイオード
を用いた機器の特性に影響を与えることが分かった。具
体的には、図2は当該ダイオードを実際に電圧制御発振
器(Voltage Controlled Oscilator;以下単に「VC
O」と称する。)に実装し、これを音響機器に用いたと
きの、変化量ΔLF’と音声ビートの歪を表すグラフで
ある。この図に示すように、LF’の値が僅かでも変化
したときには、その変化量ΔLF’(=LF'(MAX)−L
F'(MIN))に応じた音声ビートの歪が発生することが確
認された(値LF’が一定値であるときには、上記歪は
生じない)。
【0008】従って、既に製造されたVCダイオードの
V−LF’特性を解析し、その結果をその製造条件にフ
ィードバックさせることにより、LF’値が一定の範囲
を広げることや、LF’値を精度良く一定に保つことが
できる。特に、上記VCダイオードの製造条件のうちp
n接合面のイオン打込み量に係る不純物濃度プロフィー
ルを変化させることにより電圧値V1〜V2間でLF値を
精度良く一定にすること、更には一定となる範囲(V1
〜V2)を広げたり、その範囲(V1〜V2)を電圧値が
低い又は高い方にシフトさせることができる。図3は、
当該VCダイオード(N++−Pの超階段型接合ダイオー
ド)の濃度プロフィールを示すグラフである。このVC
ダイオードの濃度プロフィールのうち、グラフ中Aで示
す曲線部分のプロフィールを適宜変化させることによっ
て、上記LF’値の制御を効率よく行うことができる。
【0009】このようにプロセス製造条件を適宜調整す
ることによってLF’値が一定となる範囲(直線部分V
1〜V2)を制御することができるが、このVCダイオー
ドを、VCOに用いるのであれば、上記範囲(V1
2)を、その通常使用範囲1V〜5Vに限ればよく、
この間でLF’値を精度良く一定にして当該VCOの歪
をなくすことができる。そして、製造されたVCダイオ
ードのV−LF’特性を測り、LF’値が一定の領域
(V1〜V2)が、仮に0〜4Vとなっていて、4V以上
で歪が発生するのであれば、4V〜5V間でもLF’値
一定となるように上記濃度プロフィールを変えればよ
い。因みに、不純物の打込深度が浅い方が一般にLF’
値が一定となる範囲(V1〜V2)が広がる。尚、LF’
値を精度良く一定とする条件、及び一定となる範囲を拡
張/変更する条件としては、当該半導体チップの活性層
のデポジションの条件、不純物拡散工程での熱拡散の温
度条件などがあげられる。
【0010】次に、上記LF’値の算出方法について説
明する。図4は、実際に製造されたVCダイオードの逆
電圧Vの変化に対する容量Cの変化量を実験的に求め
て、プロットしたV−C曲線を示すグラフである。先
ず、従来より用いられてきたLFの各測定点での値を LF1=log(C1/C2)/log(V1/V2) LF2=log(C2/C3)/log(V2/V3) LF3=log(C3/C4)/log(V3/V4) : LFn=log(Cn/Cn+1)/log(Vn/Vn+1) と云う具合いに算出する。次いで、該LF値を用いて、
LF’値を LF'1=log(LF1/LF2)/log(V1/V2) LF'2=log(LF2/LF3)/log(V2/V3) LF'3=log(LF3/LF4)/log(V3/V4) : LF'm=log(LFm/LFm+1)/log(Vm/Vm+1) と云う具合いに算出する。そして、この算出によって得
られた値をプロットして図1のグラフ(V−LF’特性
グラフ)を得る。このようにして得られたV−LF’特
性は、当該製造条件と比較検討され、この結果が製造プ
ロセスにフィードバックされて、LF’値の直線領域
(V1〜V2)が広くなるようにしたり、所望の電圧領域
(例えばVCOに用いる場合の0V〜5V)でLF’の
直線性を高くすることに用いられる。。反対に、設計さ
れたVCダイオードのV−LF’特性を解析し、LF’
値が一定となっている領域(V1〜V2)のみを使用領域
に限定することにより、VCダイオードの品質を高く保
持することもできる。
【0011】以上詳述したように、本実施例によれば、
上述の式(2)より得られたLF’値が一定となるよう
にその製造条件が決定されるので、LF値の電圧変化に
対する変化率に歪が生じることがなく、従って、電圧値
Vの変化に対する接合容量Cの変化率にも歪が生じなく
なって、VCダイオードの特性が向上する。
【0012】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、本
実施例では、N++−P超接合型ダイオードの濃度プロフ
ィールを変化させることにより、V−LF’特性を変化
させる例を示したが、同様の手法でP++−N超接合型ダ
イオードのV−LF’特性を変化させることもできる。
【0013】
【発明の効果】新たな値LF’を導入し、これに着目し
てその製造条件を調整するので、電圧値の変化に対する
容量変化率に歪が生じないVCダイオードを製造するこ
とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】理想的なVCダイオードの特性を表わす値L
F’と電圧値Vとの関係を示したV−LF’グラフであ
る。
【図2】LF’の変化量ΔLF’と、該ダイオードが用
いられたVCOの特性(音声ビートの歪)との関連性を
示すグラフである。
【図3】LF値を一定にするために調整されるVCダイ
オード(N++−Pの超階段型接合ダイオード)の濃度プ
ロフィールを示すグラフである。
【図4】製造されたVCダイオードの逆電圧Vの変化に
対する容量Cの変化量を実験的に求めて、プロットした
V−C曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
C 容量 V 電圧値

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変容量型半導体ダイオードを製造する
    に当たり、当該ダイオードの電圧値V及び容量値Cに基
    いて算出式 LF=d(logC)/d(logV) LF’=d(logLF)/d(logV) により特性を表わす変数LF’を求め、上記LF’値が
    電圧値Vの変化に対して変化しない領域が広くなるよう
    に当該デバイス製造条件を決定することを特徴とする半
    導体ダイオードの製造方法。
  2. 【請求項2】 上記デバイス製造条件は、ダイオードの
    pn接合面の不純物濃度の濃度プロフィールを決定する
    不純物打ち込み条件であることを特徴とする請求項1に
    記載の半導体ダイオードの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のLF’値が電圧値Vの
    変化に拘らず一定となる領域が、当該ダイオードの使用
    可能領域として設定されていることを特徴とする半導体
    ダイオード。
JP33033292A 1992-12-10 1992-12-10 半導体ダイオード及びその製造方法 Pending JPH06177405A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU681642B2 (en) * 1993-03-26 1997-09-04 Alps Electric Co., Ltd. Power amplifier bias control circuit and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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