HK1018921B - Electrical device comprising a voltage dependant capacitance and method of manufacturing the same - Google Patents

Claims (15)

1. Varaktor (70; 80) mit einer spannungsabhängigen Kapazität zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode, dadurch gekennzeichnet, dass der Varaktor umfasst:

   zumindest zwei parallele elektrische Vorrichtungen, wobei die elektrischen Vorrichtungen spannungsabhängige Kapazitäten aufweisen; und dadurch, dass die elektrische Vorrichtung umfasst:

   einen ersten Bereich (12; 22; 32; 72; 82) eines Halbleitermaterials; und

   einen zweiten Bereich (13; 23; 33; 73; 83; 91) und einen dritten Bereich (14; 24; 34; 74; 84; 91) eines in dem ersten Bereich ausgebildeten Halbleitermaterials, wobei der zweite und dritte Bereich durch einen Separationsbereich separiert ist; und

   eine elektrische Isolierungsschicht (15; 25; 35), die auf dem ersten Bereich ausgebildet ist, zumindest auf einem Bereich, der mit dem Separationsbereich zusammenhängt; und

   ein leitendes Element (16; 26; 36; 76; 86), das auf der Isolierungsschicht ausgebildet ist, zumindest auf einem Bereich, der mit dem Separationsbereich zusammenhängt, so dass die Isolierungsschicht das leitende Element von dem ersten, zweiten und dritten Bereichen elektrisch isoliert; und

   die erste Elektrode, die mit dem leitenden Element verbunden ist; und

   die zweite Elektrode, die mit dem zweiten und dritten Bereich verbunden ist;

   dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich, der dritte Bereich und das leitende Element jeweils den Drain, die Quelle und das Gate eines MOS-Transistors konstituiert; und die Gate-Länge weniger als 2 µm ist; und der Drain- und der Quellenbereich und das leitende Element so ausgebildet sind, dass im Betrieb eine Spannungs-abhängige Entleerungsschicht in der Separationsschicht ausgebildet wird und dass ein kapazitiver dynamischer Bereich durch die damit zusammenhängende spannungsabhängige Entleerungsschichtkapazität erhalten wird.
2. Varaktor nach Anspruch 1, wobei die leitenden Elemente mit der ersten Elektrode durch Polysilicon verbunden sind.
3. Varaktor nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der zweite und dritte Bereich mit der zweiten Elektrode durch Bereiche aus einem Halbleitermaterial verbunden sind.
4. Varaktor nach Anspruch 3, wobei die Drains und Quellen "Finger" einer kammartigen Form ausbilden.
5. Varaktor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die MOS-Transistoren in einer Matrix aufgestellt sind.
6. Varaktor nach Anspruch 5, wobei die Gatelänge circa 1 µm ist.
7. Varaktor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das leitende Element ein Metallsilizid umfasst.
8. Varaktor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gatebreite weniger als 5 µm ist.
9. Varaktor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gatebreite weniger als 20 µm ist.
10. Varaktor nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bereich (12; 22; 32; 72; 82) eines Halbleitermaterials einen Grabenbereich in einem Halbleitersubstrat (11; 21; 31; 71; 81) konstituiert und wobei eine dritte Elektrode mit dem Substrat verbunden ist.
11. Varaktor nach Anspruch 10, wobei die dritte Elektrode mit entweder der ersten oder der zweiten Elektrode verbunden ist.
12. Spannungsgesteuerter Oszillator (60) mit einem Eingabeterminal für das Anlegen einer Eingabespannung und einem Ausgabeterminal für die Ausgabe eines oszillierenden Signals mit einer von der Eingabespannung abhängigen Frequenz, wobei der spannungsgesteuerte Oszillator einen Varaktor mit einer spannungsabhängige Kapazität nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.
13. Phasenregelkreisschaltung, einen Varaktor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 umfassend.
14. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Vorrichtung mit einer spannungsabhängigen Kapazität mittels eines konventionellen CMOS-Prozesses, die Schritte umfassend:

    Ausbilden eines Grabenbereiches (72; 82) in einem Halbleitersubstrat (70; 80);

    Ausbilden einer ersten Isolierungsschicht auf der Oberfläche des Grabenbereichs;

    Ausbilden einer ersten Polysilicon-Schicht auf der Isolierungsschicht;

    Ausbilden einer ersten Maskenschicht auf der ersten Polysilicon-Schicht;

    Aussetzen der ersten Maskenschicht und Ätzen der Maskenschicht;

    Ätzen des Polysilicons in Bereichen, in denen die erste Maskenschicht geätzt wurde, um ein Gate (76; 86) auszubilden;

    Entfernen des Rests der ersten Maskenschicht;

    Ausbilden einer Vielzahl von Quellenbereichen und Drainbereichen (73; 74; 83; 84; 91), die durch Separationsbereiche separiert sind, wobei die Quellen- und Drainbereiche mit dem Gate unter Verwendung des Gates als Maske ausgerichtet sind; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die Schritte umfasst:

    Verbinden der Quellenbereiche mit den Drainbereichen; und

    Ausbilden einer Blockierschicht zum Blockieren eines späteren MIS-Transistor-Schwellenwert-Implantationsschrittes eines IC-Herstellungsprozesses, zumindest in einem Bereich, der mit der Separierungsschicht verbunden ist.
15. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Quellen- und Drainbereiche durch die Bereiche verbunden sind, die durch eine Ionen-Implantation ausgebildet sind.