JPS60169162A - 容量素子 - Google Patents
容量素子Info
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- JPS60169162A JPS60169162A JP2548484A JP2548484A JPS60169162A JP S60169162 A JPS60169162 A JP S60169162A JP 2548484 A JP2548484 A JP 2548484A JP 2548484 A JP2548484 A JP 2548484A JP S60169162 A JPS60169162 A JP S60169162A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
- H01L27/07—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
- H01L27/0744—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common without components of the field effect type
- H01L27/0788—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common without components of the field effect type comprising combinations of diodes or capacitors or resistors
- H01L27/0794—Combinations of capacitors and resistors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
この発明は、P型半導体基板表面のN型エピタキシャル
層に形成されたN中層と電極層との間に絶縁層を介在さ
せてなる容量素子に関する。
層に形成されたN中層と電極層との間に絶縁層を介在さ
せてなる容量素子に関する。
(ロ)従来技術
第1図および第2図は従来の容量素子の構成を略示した
断面図である。
断面図である。
第1図(a)において、1ばP+十型の半導体基板、2
は分離されたN−型のエピタキシャル層、3はN”Ft
である。このN十層3は、通常、いわゆるエミツタ層が
用いられる。4ばエピタキシャル層2の表面に形成され
た絶縁層としてのシリコン酸化膜である。しかして、前
記N中層に対応する部分のシリコン酸化膜4aは、その
素子の容量に応じた適宜の膜厚にエツチングされている
。5aはこの容量素子の一方の電極、5bはN”N3に
接続する他方の電極であって、例えば、アルミニうムに
よって形成される。
は分離されたN−型のエピタキシャル層、3はN”Ft
である。このN十層3は、通常、いわゆるエミツタ層が
用いられる。4ばエピタキシャル層2の表面に形成され
た絶縁層としてのシリコン酸化膜である。しかして、前
記N中層に対応する部分のシリコン酸化膜4aは、その
素子の容量に応じた適宜の膜厚にエツチングされている
。5aはこの容量素子の一方の電極、5bはN”N3に
接続する他方の電極であって、例えば、アルミニうムに
よって形成される。
しかしながら、この種の容量素子は、片側のN十層3が
エピタキシャル層2を介して接地された基板1に接続し
ているから、N十層3と接地間には浮遊容量が存在する
。しかも、電極5bに与えられる電源電圧の変動に伴い
、エピタキシャルN2と基板1間との接合部の空乏層の
拡がり厚さが変化することにより、前記浮遊容量の値も
変化する。
エピタキシャル層2を介して接地された基板1に接続し
ているから、N十層3と接地間には浮遊容量が存在する
。しかも、電極5bに与えられる電源電圧の変動に伴い
、エピタキシャルN2と基板1間との接合部の空乏層の
拡がり厚さが変化することにより、前記浮遊容量の値も
変化する。
同図(b)は同図(a)に示す容量素子の等価回路であ
る。同図おいて、Cは電極5a、5b間の容量、V。
る。同図おいて、Cは電極5a、5b間の容量、V。
Cは前記接地間との浮遊容量である。
このような浮遊容量は、その値自体が変化しなければ比
較的弊害が少ないが、その値が変動すると下記するよう
な問題を生じる。
較的弊害が少ないが、その値が変動すると下記するよう
な問題を生じる。
即ち、第1図に示した如き容量素子を、例えば、AMチ
ューナのフロントエンドにおいて、同調回路と接続せし
め、同調信号をこの容量素子を介して次段へ伝達する場
合、前記容量素子の浮遊容量は同調回路と並列に存在す
ることになる。そのため、電源電圧の変動により浮遊容
量V、Cが変化すると、同調周波数がずれる。
ューナのフロントエンドにおいて、同調回路と接続せし
め、同調信号をこの容量素子を介して次段へ伝達する場
合、前記容量素子の浮遊容量は同調回路と並列に存在す
ることになる。そのため、電源電圧の変動により浮遊容
量V、Cが変化すると、同調周波数がずれる。
一方、他の構造の容量素子として第2図に示すものがあ
る。
る。
同図において、第1図と同一部分は同一符号で示してい
る。6は、エミツタ層であるN中層、7はベース層であ
るP+層である。8a、8bは前記N+層、P+層に接
続する電極である。この容量素子はN+十層とP+層7
のPN接合の接合容量を利用するものである。同図(b
)は、前記容量素子の等価回路である。(b)図に示す
ように、この容量素子では、第1図で説明したと同様の
浮遊容量■。
る。6は、エミツタ層であるN中層、7はベース層であ
るP+層である。8a、8bは前記N+層、P+層に接
続する電極である。この容量素子はN+十層とP+層7
のPN接合の接合容量を利用するものである。同図(b
)は、前記容量素子の等価回路である。(b)図に示す
ように、この容量素子では、第1図で説明したと同様の
浮遊容量■。
Cの他に、接合容量Cに等価直列抵抗が入るため一1伝
送信号の減衰が大きくなるという欠点がある。
送信号の減衰が大きくなるという欠点がある。
ところ′で、前述したごとき問題を解決するために、本
発明者は、別途、rP型半導体基板表面のN型エピタキ
シャル層に形成されたN中層と電極層との間に絶縁層を
介在させてなる容量素子において、前記N中層の底部に
P+層を形成し、このP+層と前記N中層との間が遮断
状態になるように、前記P+層にバイアス電圧を与えた
ことを特徴とする容量素子j (以下、「容量素子A」
という)を提案している。
発明者は、別途、rP型半導体基板表面のN型エピタキ
シャル層に形成されたN中層と電極層との間に絶縁層を
介在させてなる容量素子において、前記N中層の底部に
P+層を形成し、このP+層と前記N中層との間が遮断
状態になるように、前記P+層にバイアス電圧を与えた
ことを特徴とする容量素子j (以下、「容量素子A」
という)を提案している。
第3図は前記容量素子Aの実施例の構成図である。
同図において、第1図と同一部分は同一符号で示しであ
る。9はN十層3とエピタキシャル層2との間に形成さ
れるP”N、10はP”lW9とエピタキシャル層2と
に接続する電極である。しかして11ハ工ビタキシヤル
層2に対するコンタクト用のN+である。かかる構成の
容量素子Aにおいて、電極10にバイアス電圧を与える
ことにより、同図(blに示す等価回路のように、N十
層3とエピタキシャルN2との間で、容量C2および等
測高抵抗Rを得ている。そして、所望の容量CIが、直
列接続された前記容量C2および抵抗Rを介して、浮遊
容量V、C(エピタキシャル層2と接地された基板1間
の容量)に接続するように構成することにより、電源電
圧Vccなどの変動による浮遊容量V。
る。9はN十層3とエピタキシャル層2との間に形成さ
れるP”N、10はP”lW9とエピタキシャル層2と
に接続する電極である。しかして11ハ工ビタキシヤル
層2に対するコンタクト用のN+である。かかる構成の
容量素子Aにおいて、電極10にバイアス電圧を与える
ことにより、同図(blに示す等価回路のように、N十
層3とエピタキシャルN2との間で、容量C2および等
測高抵抗Rを得ている。そして、所望の容量CIが、直
列接続された前記容量C2および抵抗Rを介して、浮遊
容量V、C(エピタキシャル層2と接地された基板1間
の容量)に接続するように構成することにより、電源電
圧Vccなどの変動による浮遊容量V。
Cの変化が、容量C1と接地間に現れないようにしてい
る。
る。
しかし、この場合、N十層3の電位がP+層9の電位(
バイヤス電圧)に対して低い場合はその差電圧がIVF
(VFはダイオードの順方向電圧)以内でないと、N
+FJ3とP”Jtf9との間が順方向接続となるため
、この間の接合部がキャパシタとして働かない。また、
N十層3の電位がP+N9の電位より高い場合は、その
電位差が接合間のブレークダウン電圧(通常5V〜7■
)以内でなければならない。
バイヤス電圧)に対して低い場合はその差電圧がIVF
(VFはダイオードの順方向電圧)以内でないと、N
+FJ3とP”Jtf9との間が順方向接続となるため
、この間の接合部がキャパシタとして働かない。また、
N十層3の電位がP+N9の電位より高い場合は、その
電位差が接合間のブレークダウン電圧(通常5V〜7■
)以内でなければならない。
そのため、N十層3が前記電圧範囲内にならないような
回路には、第3図に示したごとき容量素子Aを用いるこ
とはできない。
回路には、第3図に示したごとき容量素子Aを用いるこ
とはできない。
(ハ)目的
この発明に係る容量素子は、電源電圧の変動により浮遊
容量が変化することなく、かつ、等価直列抵抗が低い容
量素子を提供することを目的としている。
容量が変化することなく、かつ、等価直列抵抗が低い容
量素子を提供することを目的としている。
(ニ)構成
この発明に係る容量素子は、P型半導体基板表面のN型
エピタキシャル層に形成されたN中層と電極層との間に
絶縁層を介在させてなる容量素子であって、前記N+層
の底部にP十層を形成し、かつ、前記N中層とP+層と
の間またはP+層とエピタキシャル層との間の少なくと
も一方が遮断状態となるように、前記エピタキシャル層
にバイアス電圧を与えたことを特徴としている。
エピタキシャル層に形成されたN中層と電極層との間に
絶縁層を介在させてなる容量素子であって、前記N+層
の底部にP十層を形成し、かつ、前記N中層とP+層と
の間またはP+層とエピタキシャル層との間の少なくと
も一方が遮断状態となるように、前記エピタキシャル層
にバイアス電圧を与えたことを特徴としている。
(ホ)実施例
実差■±
第4図はこの発明に係る容量素子の一実施例の構成を略
示した説明図である。
示した説明図である。
同図falは、この発明に係る容量素子の一実施例の断
面図であって、第1図および第3図と同一部分は同一符
号で示している。、しかして、電極5bはN十層3とP
十層9とに接続し、電極10はコンタクト用のN” J
illを介してエピタキシャル層2に接続している。
面図であって、第1図および第3図と同一部分は同一符
号で示している。、しかして、電極5bはN十層3とP
十層9とに接続し、電極10はコンタクト用のN” J
illを介してエピタキシャル層2に接続している。
上述した如き容量素子において、P十層9とエピタキシ
ャル層2との間が遮断状態となるように、電極10にバ
イアス電圧Vcc(通常、電源電圧)が与えられる。ま
た、所望の容量は電極5a、5b間で得られる。
ャル層2との間が遮断状態となるように、電極10にバ
イアス電圧Vcc(通常、電源電圧)が与えられる。ま
た、所望の容量は電極5a、5b間で得られる。
同図(blは、前述した容量素子の等価回路を示す。
同図において、C1は電極5a、5b間で得られる所望
の接合容量である。C2はエピタキシャル層2とP”層
9との間の接合容量、V、Cはエピタキシャル層2と接
地された基板1との間の浮遊容量である。
の接合容量である。C2はエピタキシャル層2とP”層
9との間の接合容量、V、Cはエピタキシャル層2と接
地された基板1との間の浮遊容量である。
N十層3とP”39とは同電位であるから、この間では
容量を生じない。一方、前記容量C2の値が余り大きく
なると、伝達される信号の減衰量が多くなるという問題
が新たに生じるので、ごの容量C2は小さいことが望ま
しい。
容量を生じない。一方、前記容量C2の値が余り大きく
なると、伝達される信号の減衰量が多くなるという問題
が新たに生じるので、ごの容量C2は小さいことが望ま
しい。
この実施例では、前記信号の減衰を防止するために、P
”lW9をNPN )ランジスタのベース層と、また、
N十層3はエミツタ層3と、それぞれ同時に形成してい
る。N+N3およびP+Jtfi9は、NPN )ラン
ジスタのベース・エミソク間と同じ構造となり、N十層
3の下部のP十層9は極めて薄い。そのため、ベース層
のピンチオフ効果により、容量C2には極めて高い値の
抵抗Rが直列に接続していることになる。したがって、
容量C2が比較的太き(なっても、この抵抗Rが直列に
接続されるから、伝達信号の減衰はほとんど問題となら
ない。
”lW9をNPN )ランジスタのベース層と、また、
N十層3はエミツタ層3と、それぞれ同時に形成してい
る。N+N3およびP+Jtfi9は、NPN )ラン
ジスタのベース・エミソク間と同じ構造となり、N十層
3の下部のP十層9は極めて薄い。そのため、ベース層
のピンチオフ効果により、容量C2には極めて高い値の
抵抗Rが直列に接続していることになる。したがって、
容量C2が比較的太き(なっても、この抵抗Rが直列に
接続されるから、伝達信号の減衰はほとんど問題となら
ない。
一方、容量V、Cが電源電圧の変動により変化しても、
容量CIとの間に高抵抗Rが介在するために、容量C1
と接地間に存在する浮遊容量に対する交流的影響(接地
間の容量の変化)は無視できる。
容量CIとの間に高抵抗Rが介在するために、容量C1
と接地間に存在する浮遊容量に対する交流的影響(接地
間の容量の変化)は無視できる。
また、容量C2についていえば、電極5bを電源電圧と
同じ依存性をもつ電位に接続する場合は、電源電圧変動
による容量値の変化はない。
同じ依存性をもつ電位に接続する場合は、電源電圧変動
による容量値の変化はない。
爽胤皿l
前記第1の実施例では、N十層3とP”Ft9とは電極
5bで接続されているとして説明した。しかし、これら
は必ずしも、短絡される必要はな(、第5図に示すよう
にP十層9をいわゆるフローティングさせてもよい。同
図において、第4図と同一部分は同一符号で示している
。
5bで接続されているとして説明した。しかし、これら
は必ずしも、短絡される必要はな(、第5図に示すよう
にP十層9をいわゆるフローティングさせてもよい。同
図において、第4図と同一部分は同一符号で示している
。
即ち、N十Ji3の電位がエピタキシャル層2に与えら
れるバイアス電圧VccよりVF以上に高くなったとき
は、N”N3とP”Ft9との間に逆電圧が作用し、一
方、前記電位がVccよりかなり低くなるとP+Fi9
とエピタキシャルN2との間に逆電圧が作用する。した
がって、N”層3とエピタキシャル層2との間には常に
、容量が存在するから、この実施例によっても、前記第
1の実施例と同様の効果を得ることができる。
れるバイアス電圧VccよりVF以上に高くなったとき
は、N”N3とP”Ft9との間に逆電圧が作用し、一
方、前記電位がVccよりかなり低くなるとP+Fi9
とエピタキシャルN2との間に逆電圧が作用する。した
がって、N”層3とエピタキシャル層2との間には常に
、容量が存在するから、この実施例によっても、前記第
1の実施例と同様の効果を得ることができる。
(へ)効果
この発明に係る容量素子は、P型半導体基板表面のN型
エピクキシャル層に形成されたN中層と電極層との間に
絶縁層を介在させてなる容量素子において、前記N中層
の底部にP中層を形成し、かつ、前記N中層とP中層と
の間またはP”Pfとエピタキシャル層との間の少なく
とも一方が遮断状態になるように、前記エピタキシャル
層にバイアス電圧を与えたことを特徴とするから、所望
容量と接地間との間に存在する浮遊容量が、電源電圧の
変動に伴い変化することはない。
エピクキシャル層に形成されたN中層と電極層との間に
絶縁層を介在させてなる容量素子において、前記N中層
の底部にP中層を形成し、かつ、前記N中層とP中層と
の間またはP”Pfとエピタキシャル層との間の少なく
とも一方が遮断状態になるように、前記エピタキシャル
層にバイアス電圧を与えたことを特徴とするから、所望
容量と接地間との間に存在する浮遊容量が、電源電圧の
変動に伴い変化することはない。
また、この発明に係る容量素子によれば、N+層に比較
的広い範囲の電圧を設定できるので、回路設計上好都合
である。
的広い範囲の電圧を設定できるので、回路設計上好都合
である。
さらに、この発明に係る容量素子は、第2図に示したよ
うなPN接合容量を用いないため、所望の容量に高い等
価直列抵抗が入ることもない。
うなPN接合容量を用いないため、所望の容量に高い等
価直列抵抗が入ることもない。
第1図〜第3図は従来の容量素子の構成を示す説明図、
第4図および第5図はこの発明に係る容量素子の一実施
例の説明図である。 l・・・P型半導体基板、2・・・エピタキシャル層、
3・・・N”Jti、4・・・シリコン酸化膜、5a、
5b、 10= = ・電極、9・・・P中層。 特許出願人 ローム株式会社 代理人 弁理士 大 西 孝 治 第3図 第4図 cc
第4図および第5図はこの発明に係る容量素子の一実施
例の説明図である。 l・・・P型半導体基板、2・・・エピタキシャル層、
3・・・N”Jti、4・・・シリコン酸化膜、5a、
5b、 10= = ・電極、9・・・P中層。 特許出願人 ローム株式会社 代理人 弁理士 大 西 孝 治 第3図 第4図 cc
Claims (1)
- (1)P型半導体基板表面のN型エピタキシャル層に形
成されたN中層と電極層との間に絶縁層を介在させてな
る容量素子において、前記N中層の底部にP+層を形成
し、かつ、前記N中層とP+層との間またはP+層とエ
ピタキシャル層との間の少なくとも一方が遮断状態とな
るように、前記エピタキシャル層にバイアス電圧を与え
たことを特徴とする容量素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2548484A JPS60169162A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 容量素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2548484A JPS60169162A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 容量素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60169162A true JPS60169162A (ja) | 1985-09-02 |
JPH0557738B2 JPH0557738B2 (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12167325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2548484A Granted JPS60169162A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 容量素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60169162A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5360989A (en) * | 1990-06-18 | 1994-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MIS type capacitor having reduced change in capacitance when biased in forward and reverse directions |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4883787A (ja) * | 1972-02-08 | 1973-11-08 |
-
1984
- 1984-02-13 JP JP2548484A patent/JPS60169162A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4883787A (ja) * | 1972-02-08 | 1973-11-08 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5360989A (en) * | 1990-06-18 | 1994-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MIS type capacitor having reduced change in capacitance when biased in forward and reverse directions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0557738B2 (ja) | 1993-08-24 |
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