JPS62185380A - 可変容量装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変容量装置に関し、特に０ＭＳ型の半導体集
積回路による可変容量装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の可変容量装置としては、バラクタダイオード、バ
リキャップダイオードなどと呼ばれるものがある。

第３図は従来の可変容量装置の一つのバラクタダイオー
ドの一例を示す断面図である。

この例は、まずＮ＋　（高濃度Ｎ型半導体）領域３１の
上にＮ領域３２を、更にその上にＮ＋領域３３を設け、
Ｎ＋領域３３内にＰ”　　（高濃度Ｐ型半導体）領域３
４を形成する。次に、Ｎ′領域３３及びＰ＋領域３４の
上に５ｉ０２の絶縁層３５を設けてＰ“領域３４の上部
を開孔し、この開孔部に＾ｅの電極３６を形成して端子
Ｔ４を設け、またＮ“領域３１には端子Ｔ３を設けて２
端子構造とした構成となっている。

第・１図は第３図のバラクタダイオードの不純物濃度分
布の一例を示す特性図である。

この不純物濃度分布は、いわゆる超階段接合型の分布凸
なっており、この型の濃度制御は困難で均一な特性の製
品を大量生産することは困難であるが、容量変化比が他
の型に比べ大きくできるという利点かある。

このバラクタダイオードの端子Ｔ、、Ｔ、、間に電圧を
印加して静電容量を測定すると、第５図に示す印加電圧
Ｖに対する静電容量Ｃ１即ちＣ−Ｖ特性が得られる。

このバラクタダ・イオードの容量変化比は、Ｎ領域３２
の不純物濃度に対するＮ＋領域３３の不純物１度の比が
大きいほど大きくできるが、この不純物濃度の比をあま
り大きくすると、Ｐ＋領域３１１とＮ＋領域３３との接
合部、即ちＰＮ接合部の耐電圧が低下し、容量変化比の
値には実用上限界があった。

１］発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来の可変容量装置は、不純物濃度の制御が困
難な超階段接合型を有しているので、均一なＣ−Ｖ特性
の製品を大量生産することが困難であるという問題点が
あった。

また、容量変化比を大きくするためにＮ領域に対するＮ
＋領領域不純物濃度の比を大きくすると、Ｐ　Ｎ接合部
の耐電圧が低下するので、容量変（ヒ比をあまり大きく
することができないという問題点かぁ−）な。

本発明の目的は、困難な不純物濃度分布の制御を除去す
ることにより、均一な特性の製品が大量生産てき、かつ
、容量変化比を大きくすることができる可変容量装置を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の可変容量装置は、半導体基板上に設けられ片方
の電極を共に第１の端子に接続し特定の静電容量をもつ
ＭＯＳ型の複数のコンデンサと、片端を共に第２の電極
に接続し他端をそれぞれ前記コンデンサの旧友の電極に
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を容量制御信号によりオン・オフし前記第１及び第２の
端子間の静電容量を制御するスイッチ制御回路とを有し
ている。

［実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

この実施例は、半導体基板上に、片方の電極が共に端子
Ｔ、に接続され定められた静電容量をもつ複数個のＭＯ
Ｓ型のコンデンサｃ１．ｃ２．・・・Ｃｎと、片端が共
に端子Ｔ２に接続され他端がそれぞれコンデンサｃ１．
Ｃ２，・・・ｃｎに接続された複数個のスイッチ素子Ｓ
１．Ｓ２．・・・ｓｎと、これらのスイッチ素子Ｓ、、
Ｓ２．・・・ｓｎを容量制御信号ＶＣによりオン・オフ
し端子Ｔ、、Ｔ２間に接続されるコンデンサを選択し端
子Ｔ１゜］゛２間の静電容量を制御するスイッチ制御回
路１とを有する構成となっている。

この実施例では、スイッチ素子Ｓ、、Ｓ２．・・・Ｓ１
１にダイオードスイッチを使用しているが、トランジス
タスイッチやその池のスイッチ素子を使用することもで
き、何れの場合でもオン抵抗は極力小さい値のものがよ
い。

また、スイッチ制御回路１はディジタルコード化された
直列信号の容量制御信号Ｖ。を入力し、これを直並列変
換回路１１により並列信号に変換し増幅器１２と抵抗Ｒ
とを介して各スイッチ素子Ｓ、、Ｓ２．・・・Ｓｆｌを
オン・オフする構成となっているが、容量制御信号Ｖ。

は並列信号であっても適用でき、この場合には直並列変
換回路が不要となる。また、容量制御信号■。をアナロ
グ信号とすることもでき、この場合にはスイッチ制御回
路１は容量制御信号ＶＣをスイッチ素子ｓｌ。

Ｓ２．・・・Ｓｎの数のディジタル信号に変換する回路
が必要となる。

第２図はこの実施例のコンデンサＣＨ、Ｃ２。

・・・Ｃ０の一例を示す断面図である。

この例は、半導体基板２１上に５ｉ０２の絶縁層２２を
形成し、その上に１’の電極２３を設け、電極２３と半
導体基板２１との間に定められた静電容量のコンデンサ
Ｃ，，Ｃ２，・・・ｃｎを形成する単純な構造となって
いる。

従って、超階段接合型のような複雑で困難な不純物濃度
分布の制御は不要となり、均一な特性の製品が容すに大
量生産できる。また、それぞれのコンデンサの静電容量
を適切に設定し、許容できる範囲でコンデンサの数を増
やすことができるので、容量変化比の大きなものも容易
に得られ、使用目的に適した容量範囲、容量分解能、容
量変化比を有する可変容量装置が得られる。

［発明の効果〕 以上説明したように本発明は、単純な構造のＭＯＳ型の
コンデンサを複ｖｆ、個設けてこれを容量制御信号によ
りスイッチ素子でｉＨ択的に接続する構成にすることに
より、困難な不純物濃度分布の制御が不要となり、均一
な特性の製品が容易に大量生産でき、かつ、容量変化比
を大きくすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図のコンデンサの一例を示す断面図、第３図は従来の可
変容量装置の一つのバラクタダイオードの一例を示す断
面図、第４図は第３図のバラクタダイオードの不純物濃
度分布の一例を示す特性図、第５図は第３図のバラクタ
ダイオードのｃ　−ｖ　Ｈ性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板上に設けられ片方の電極を共に第１の端子に
   接続し特定の静電容量をもつＭＯＳ型の複数のコンデン
   サと、片端を共に第２の電極に接続し他端をそれぞれ前
   記コンデンサの他方の電極に接続する複数のスイッチ素
   子と、これらのスイッチ素子を容量制御信号によりオン
   ・オフし前記第１及び第２の端子間の静電容量を制御す
   るスイッチ制御回路とを有することを特徴とする可変容
   量装置。