專利名稱：Lc元件，半導(dǎo)體裝置及l(fā)c元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LC元件，半導(dǎo)體裝置及LC元件的制作方法。這種LC元件可以組裝入半導(dǎo)體裝置等或以獨(dú)立元件的形式對(duì)規(guī)定的頻段進(jìn)行衰減。
近年來隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，電子電路被廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域，因而，人們希望這些電子電路能穩(wěn)定可靠地工作，不受來自外部的影響。
但是，來自外部的噪聲將直接地或間接地侵入到電子電路中來。于是，就出現(xiàn)了不少應(yīng)用了電子電路的各種電子儀器產(chǎn)生誤動(dòng)作的問題。
特別是在很多情況下，作為直流電源，電路大多使用開關(guān)式穩(wěn)壓器。因而，由于開關(guān)等的瞬變電流，或者由于起因于所用數(shù)字集成電路的開關(guān)動(dòng)作所形成的負(fù)載變動(dòng)等原因，常常會(huì)在開關(guān)式穩(wěn)壓器的電源線上產(chǎn)生具有各種頻率成分的大的噪聲。而且，這些噪聲能通過電源線或者通過輻射的方式傳播到同一儀器的其他電路中去，產(chǎn)生引起誤動(dòng)作或降低信噪比(S/N)等壞影響，有時(shí)，還會(huì)使附近正在使用中的其他電子儀器產(chǎn)生誤動(dòng)作。
為了去除這種噪聲，在各種電子電路中通常都應(yīng)用了各種噪聲濾波器。特別是近年來，由于大量使用了各種構(gòu)成方式的電子儀器，對(duì)于噪聲的限制也愈來愈嚴(yán)，故人們希望能開發(fā)出一種小型且具有高性能的噪聲濾波器的LC元件。它可以確實(shí)可靠地去除將要產(chǎn)生的噪聲。
大家知道，特開平3-2569608號(hào)公報(bào)所公開的LC噪聲濾波器就是這樣的一種LC元件。這種噪聲濾波器，其L分量和C分量的存在是分布參數(shù)式的，和集中參數(shù)式的LC噪聲濾波器相比，可以在更廣的頻帶上獲得良好的衰減特性。
然而，上述LC噪聲濾波器是分別先在絕緣膜的一面形成用于制作電容的導(dǎo)體、在另一面上形成用于制作電感的導(dǎo)體之后，再疊合此絕緣膜而制作出來的，因需要疊合絕緣膜的工藝故生產(chǎn)工藝復(fù)雜。
此外，當(dāng)把這種LC噪聲濾波器直接配置在集成電路或大規(guī)模集成的電路的電源線或信號(hào)線上使用時(shí)，必須給LC噪聲濾波器和IC等之間進(jìn)行布線，在部件組裝時(shí)很費(fèi)工夫。
還有，由于這種LC噪聲濾波器是作為獨(dú)立部件而制成的，要將其做到LSI電路中，即將它配置到IC和LSI等內(nèi)部布線之間幾乎是辦不到的。
本發(fā)明是鑒于上述各點(diǎn)而產(chǎn)生的，其目的是提供一種LC元件、半導(dǎo)體裝置及LC元件的制作方法，這種LC元件可以應(yīng)用半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)簡單地制作、可以省去后部工序中的部件組裝作業(yè)，而且，可以制作成IC或LSI的一部分。
為解決上述課題，本發(fā)明的LC元件的特征在于具有在半導(dǎo)體基片上形成為規(guī)定形狀的柵極電極;
在上述電極和上述半導(dǎo)體基片之間形成的絕緣層;
形成在上述半導(dǎo)體基片內(nèi)、與上述柵極電極相對(duì)應(yīng)形成的溝道一端附近的第一擴(kuò)散區(qū);
形成在上述半導(dǎo)體基片內(nèi)上述溝道的另一端附近的第二擴(kuò)散區(qū);
其中，上述柵極電極和上述溝道起電感導(dǎo)體的作用;
上述柵極電極的電感和上述溝道的電感以及它們之間形成的電容均以分布參數(shù)方式存在;
至少把上述溝道用作信號(hào)傳送路徑。
在本發(fā)明的這種LC元件中，先在半導(dǎo)體基片上形成絕緣層，再在絕緣層上形成指定形狀的柵極電極，由柵極電極、絕緣層和半導(dǎo)體基板形成MOS結(jié)構(gòu)。柵極電極的形狀為螺旋形、蛇行形、曲線形等等，或者作為高頻領(lǐng)域應(yīng)用的直線形等也行。
這里，柵極電極和與其相應(yīng)而形成的溝道分別用作電感。而柵極電極和與其相對(duì)應(yīng)而形成的溝道之間夾有一層絕緣層，由此形成了電容。而且，這個(gè)電容在整個(gè)柵極電極和溝道長度上以分布參數(shù)的方式來形成。因此，形成了在寬廣的頻帶內(nèi)有著良好衰減特性的LC元件。在經(jīng)由以分布參數(shù)方式存在著的電感和電容傳送時(shí)，能從輸入到在上述溝道的一端形成的、輸入到第一或第二擴(kuò)散區(qū)的信號(hào)中除去處于衰減頻段內(nèi)的噪聲等頻率成分。
特別是，用本發(fā)明所制作的這種LC元件，可以采用在半導(dǎo)體基片上形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)的同時(shí)，再在其表面上形成絕緣層和指定形狀的柵極電極的辦法來制作，故制作非常容易。此外，由于這種LC元件形成在半導(dǎo)體基片上，故也可以作為LC或LSI的一部分來形成，在將其作為IC或LSI的一部分而形成的情況下，可以省掉后部工序中的部件組裝作業(yè)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的另外一種LC元件的特征是具有在半導(dǎo)體基片上形成為指定形狀的柵極電極;
在上述柵極電極和上述半導(dǎo)體基片之間形成的絕緣層;
上述半導(dǎo)體基片內(nèi)形成在與上述柵極電極相對(duì)應(yīng)而形成的溝道一端附近的擴(kuò)散區(qū);
其中，上述柵極電極和上述溝道起電感導(dǎo)體的作用;
上述柵極電極的電感和上述溝道的電感以及在它們之間形成的電容都以分布參數(shù)的方式存在;
上述柵極電極用作信號(hào)傳送路徑。
與前面所說的LC元件把溝道作為信號(hào)傳送路徑相對(duì)，在本發(fā)明的這種LC元件中把柵極電極用作信號(hào)傳送路徑，由于不通過溝道傳送信號(hào)，可省去兩個(gè)擴(kuò)散區(qū)中的任何一個(gè)。
因而，在分別把溝道和指定形狀的柵極電極用作電感的同時(shí)，在它們之間以分布參數(shù)的方式形成電容，這一點(diǎn)以及形成在寬廣的領(lǐng)域內(nèi)有著良好衰減特性的LC元件、且易于制作并可在基板的一部分上形成這一點(diǎn)上，均和前邊說過的LC元件一樣。
本發(fā)明的另外一種LC元件的特征在于具有與前述第一擴(kuò)散區(qū)電連接的第一輸入輸出電極;
與前述第二擴(kuò)散區(qū)電連接的第二輸入輸出電極;以及與前述柵極電極的一端附近電連接的接地電極;
由上述第一和第二輸入輸出電極中的任何一個(gè)電極輸入信號(hào)，由另一電極輸出信號(hào)，與此同時(shí)，把上述接地電極連接到固定電位的電源上或者接地。
在本發(fā)明的這一種LC元件中，設(shè)有連接到與柵極電極相對(duì)應(yīng)而生成的溝道兩端附近的第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)的第一和第二輸入輸出電極，同時(shí)，通過在柵極電極的一端附近設(shè)有接地電極、可以很容易地形成把溝道用作信號(hào)傳送路徑的三端式LC元件。
本發(fā)明的另外一種LC元件是把上述LC元件中的輸入輸出電極和接地電極進(jìn)行交換后得到的。即，在指定形狀的柵極電極的兩端附近設(shè)置第一和第二輸入輸出電極，同時(shí)，通過設(shè)有連接到形成在溝道一端的上述擴(kuò)散區(qū)上的接地電極，可以容易地形成把指定形狀的柵極電極用作信號(hào)傳送路徑的三端式LC元件。
本發(fā)明的另外一種LC元件的特征在于具有與上述第一擴(kuò)散區(qū)電連接的第一輸入輸出電極;
與上述第二擴(kuò)散區(qū)電連接的第二輸入輸出電極;
電連接到上述柵極電極的一端部附近的第三輸入輸出電極;
電連接到上述柵極電極的另一端部附近的第四輸入輸出電極;
可以把這種元件用作把上述溝道和上述柵極電極這兩者用作信號(hào)傳送路徑的共模(common mode)式元件。
在本發(fā)明的這種LC元件中，通過采用將第一和第二輸入輸出電極設(shè)置在指定形狀的柵極電極兩端附近，同時(shí)，把第三和第四輸入輸出電極設(shè)置在與此指定形狀的柵極電極相對(duì)應(yīng)的溝道的兩端附近形成的第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)中，可以容易地形成四端共模式LC元件。
本發(fā)明的另外一種半導(dǎo)體裝置的特征是在前述LC元件的所述擴(kuò)散區(qū)之一上連接有放大所述溝道輸出的信號(hào)的緩沖器。
在本發(fā)明的這種半導(dǎo)體裝置中，連接有放大由上述LC元件的溝道而輸出的輸出信號(hào)的緩沖器，通過電阻率比鋁之類的金屬材料大的溝道，可以以良好的S/N比把電壓電平衰減了的信號(hào)復(fù)元為原來的信號(hào)。
本發(fā)明的另外一種LC元件的特征是在前述各種LC元件中，可變地設(shè)定加到前述柵極電極上的柵極電壓，因而至少可變地控制前述溝道的電阻值。
在本發(fā)明的這種LC元件中，通過采用可變地設(shè)定加于柵極電極上的柵極電壓的辦法，改變對(duì)應(yīng)于柵極電極所形成的溝道的寬度和深度，溝道的電阻值跟著也將發(fā)生變化。從而，通過改變柵壓的辦法，就可以根據(jù)需要可變地控制整體的衰減特性，即頻率特性。
本發(fā)明的另外一種LC元件具有如下特征在上述各種LC元件中，在前述半導(dǎo)體基片的表面對(duì)應(yīng)于前述柵極電極的位置上，預(yù)先進(jìn)行載流子注入。
在本發(fā)明的這種LC元件中，先在對(duì)應(yīng)于柵極電極的位置上注入載流子，并形成耗盡型的元件。在這種情況下，可以在不改變LC元件的特性的條件下，使不在柵極加電壓(柵壓)的狀態(tài)下形成溝道深，或者使在加有柵極電壓的狀態(tài)下的柵極電壓與溝道的寬度和深度的關(guān)系，與不注入載流子的情況下不同。
本發(fā)明的另外一種LC元件，具有如下的特征在前述半導(dǎo)體表面上，至少對(duì)將要形成前述的溝道的位置的一部分預(yù)先進(jìn)行載流子注入，同時(shí)，相對(duì)于前述柵極電極，或長或短地設(shè)定前述的溝道的長度，從而使前述柵極電極與前述溝道部分地相對(duì)應(yīng)。
在本發(fā)明的這種LC元件中，把柵極電極或溝道的任何一方做得短些，即便是在這種情況下，長度不同的柵極電極和溝道也同樣地分別起著電感的作用，在它們之間夾以絕緣層而形成的電容器仍以分布參數(shù)的方式存在。所以，這種LC元件的優(yōu)點(diǎn)是可以形成在寬廣的頻帶內(nèi)有著良好衰減特性的LC元件，而且易于制作，這種器件還可以在基片的一部分上制作。
但是，在整個(gè)半導(dǎo)體基片表面都形成為同一狀態(tài)的情況下，由于溝道將對(duì)應(yīng)于柵極電極的整個(gè)長度而形成，故需要預(yù)先對(duì)溝道的一部分先注入載流子，或者應(yīng)用腐蝕等方法來斷開溝道的一部分以縮短溝道長度。
本發(fā)明的另外一種半導(dǎo)體裝置有如下的特征上述各種LC元件在基片的一部分上形成，上述柵極電極和與其相對(duì)應(yīng)而形成的溝道中的至少一個(gè)插入信號(hào)線或電源線形成一個(gè)整體。
根據(jù)本發(fā)明的這種半導(dǎo)體裝置，本發(fā)明的LC元件可與半導(dǎo)體基片上的其他部件制作成一個(gè)整體，這就使制作簡單，同時(shí)可免去后部工序中部件的組裝作業(yè)。
本發(fā)明的另外一種LC元件具有如下特征在前述各種LC元件中，在前述柵極電極上設(shè)有保護(hù)電路，使其過電壓被傍路到工作電源線一側(cè)或接地線一側(cè)去。
根據(jù)本發(fā)明的這種半導(dǎo)體裝置，在柵極電極上接有保護(hù)電路。所以，即便是因靜電等原因給柵極電極加有過電壓，由于傍路電流流向工作電源線一側(cè)或接地線一側(cè)，故得以防止柵極電極和半導(dǎo)體基片之間的絕緣受到破壞。
本發(fā)明LC元件的一種制作方法的特征在于具有下列步驟通過給半導(dǎo)體基片部分地注入雜質(zhì)，形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū);
在前述半導(dǎo)體基片上全部或部分地形成絕緣層;
在前述絕緣層的上面一層表面上，形成把前述第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)連接起來的指定形狀的柵極電極;以及形成分別與前述第一和第二擴(kuò)散區(qū)電連接的布線層。
本發(fā)明LC元件的另外一種制作方法的特征是包含下列步驟通過向半導(dǎo)體基片部分地注入雜質(zhì)以形成擴(kuò)散區(qū);
在前述半導(dǎo)體基片的全部或一部分形成絕緣層;
在前述絕緣層的上面一層表面上形成指定形狀的柵極電極，使前述擴(kuò)散區(qū)位于柵極的電極的一端;以及形成電連接到前述擴(kuò)散區(qū)的布線。
上述LC元件的兩種制作方法，是為了應(yīng)用半導(dǎo)體制作技術(shù)來制作上述各種LC元件的制作方法。就是說，分別在第一工序中在半導(dǎo)體基片上形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū)兩個(gè)擴(kuò)散區(qū)或形成其中的任何一個(gè);接著，于第二工序在半導(dǎo)體表面上形成絕緣層;在第三工序，形成指定形狀的柵極電極。然后，在第四工序中，形成含有輸入輸出電極等等的布線層，這就完成了上述LC元件。
就像上述那樣，上述LC元件可以應(yīng)用一般性的半導(dǎo)體制造技術(shù)(特別是MOS制作技術(shù))來生產(chǎn)，這種元件可小型化和低成本化，還可以同時(shí)大量生產(chǎn)多個(gè)元件。
圖1是應(yīng)用了本發(fā)明第一實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖2為沿圖1的A-A線的放大剖面圖。
圖3為沿圖1的B-B線的放大剖面圖。
圖4為沿圖1的C-C線的放大剖面圖。
圖5A和圖5B是表示溝道形成狀態(tài)的圖。
圖6是表示出沿第一實(shí)施例的LC元件的螺旋狀柵極電極的長度方向的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖7A和圖7B是表示第一實(shí)施例的LC器件的等效電路圖。
圖8A和圖8B是用于說明溝道電阻值的說明圖。
圖9A、B、C、D、E、F和G是表示第一實(shí)施例的LC元件的制造工序的說明圖。
圖10是表示第一實(shí)施例的LC元件的變形示例圖。
圖11是應(yīng)用了本發(fā)明第二實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖12是沿圖11的A-A線的放大剖面圖。
圖13是沿圖11的B-B線的放大剖面圖。
圖14是蛇行狀電感的原理示意圖。
圖15是表示第二實(shí)施例的LC元件變形示例圖。
圖16是應(yīng)用了本發(fā)明第三實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖17是第三實(shí)施例的LC元件的等效電路圖。
圖18是應(yīng)用了本發(fā)明第四實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖19是應(yīng)用了本發(fā)明第五實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖20是第五實(shí)施例的LC元件的等效電路圖。
圖21是應(yīng)用了本發(fā)明第六實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖22是應(yīng)用了本發(fā)明第七實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖23是本發(fā)明第七實(shí)施例的LC元件的等效電路圖。
圖24是應(yīng)用了本發(fā)明第八實(shí)施例的LC元件的平面圖。
圖25A和B是把柵極電極作成為直線形狀的三端式LC元件的平面圖。
圖26A和B是把柵極電極制成直線形狀的共模式LC元件的平面圖。
圖27A和B是把柵極電極制成曲線形狀或波形形狀的LC元件的平面圖。
圖28是把電極制成不滿一圈的圓圈形狀的LC器件的平面圖。
圖29是把電極制成不滿一圈的圓圈形狀且設(shè)有一部分折返部的LC元件的平面圖。
圖30給出的是考慮到電極形狀的變形例的圖。
圖31給出的是考慮到電極形狀的變形例的圖。
圖32是表明在用化學(xué)液相法組裝引線端子時(shí)的概略情況的平面圖。
圖33是沿圖32的C-C線的剖面圖。
圖34是把各個(gè)實(shí)施例的LC元件形成為LSI等的一部分時(shí)的說明圖。
圖35A、B和C是表示在各個(gè)實(shí)施例的LC元件的輸出端接上緩沖器的示例圖。
圖36A和B給出的是表示在各個(gè)實(shí)施例的LC元件的輸出端接上放大電路的示例圖。
圖37A和B是表示在各個(gè)實(shí)施例的LC元件上接入輸入保護(hù)電路的示例圖。
以下，參照附圖就適用于本發(fā)明實(shí)施例的LC元件作具體說明。另外，由于本發(fā)明的LC元件具有與MOS-FET相對(duì)應(yīng)的構(gòu)造，故為了方便起見，在以下的實(shí)施例中，把與場效應(yīng)晶體管的源區(qū)相對(duì)應(yīng)的那個(gè)擴(kuò)散區(qū)叫做源，把與漏區(qū)相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)擴(kuò)散區(qū)叫做漏，把與柵極相對(duì)應(yīng)的電極叫做柵極電極。所以，在以下的說明中，源和漏基本上是等價(jià)的，也可以互相置換。
第一實(shí)施例圖1表示適用于本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋形LC元件的平面圖。而圖2是沿圖1的A-A線的放大剖面圖，圖3是沿圖1的B-B線的放大剖面圖，圖4是沿圖1的C-C線的放大剖面圖。
如圖所示，本實(shí)施例的LC元件100是這樣形成的在作為半導(dǎo)體基片的P型Si基片(P-Si基片)30的表面附近相隔一定距離的位置上形成一個(gè)擴(kuò)散區(qū)(源12)和另外一個(gè)擴(kuò)散區(qū)(漏14)，在源12和漏14之間用溝道22連接起來。溝道22是通過對(duì)起柵極作用的螺旋狀電極10加以電壓而形成的。
上述源12和漏14是使p-Si基片反型為n+區(qū)的擴(kuò)散區(qū)。例如，可以通過熱擴(kuò)散As+離子或進(jìn)行離子注入，用提高雜質(zhì)濃度的辦法來形成。
螺旋狀柵極電極10的一端與源12的一部分相重疊、另外一端與漏14的一部分相重疊，夾著在P-Si基片30的表面上形成的絕緣層26而形成。螺旋狀柵極電極10可用，例如，鋁和銅或金和銀等的薄膜來制作，或者由擴(kuò)散或離子注入大量摻入P(磷)來形成。
絕緣層26位于P-Si基板30的表面上，用于使P-Si基片30的螺旋狀柵極電極10絕緣，它具有MOS-FET中柵極膜的功能。P-Si基片30的整個(gè)表面(或至少是和螺旋狀柵極電極10相對(duì)應(yīng)的部分)被此絕緣層26所覆蓋，再在此絕緣層26的表面上形成上述螺旋狀柵極電極10。該絕緣層26，比如，可用摻P的SiO2(磷玻璃)來形成。
如圖1-4所示，上述螺旋狀電極10、源12、漏14分別接有接地電極16的輸入輸出電極18、20。安裝與螺旋狀柵極電極10相對(duì)的接地電極16，如圖1所示，要在有源區(qū)的外側(cè)進(jìn)行，以免損傷薄的柵極膜。此外，給源12裝配輸入輸出電極18，以及給漏14裝配輸入輸出電極20，要象圖2或圖4所示那樣在使源12和漏14的一部分露出之后，在其上設(shè)置鋁和銅或者金和銀等的金屬膜。如圖2所示，連接到大體上處于螺旋形狀的中心位置的漏14上去的輸入輸出電極20，被引出到外圍來，以保持與螺旋狀柵極電極10的各圈的絕緣狀態(tài)。
具有上述構(gòu)造的本實(shí)施例的LC元件若是具有n溝增強(qiáng)型構(gòu)造的元件，則只有當(dāng)給螺旋狀柵極電極10加上相對(duì)其為正的電壓時(shí)，才得以形成n型溝道22。這樣一來，這個(gè)溝道22和上述螺旋狀柵極電極10就分別起到了螺旋狀電感器的導(dǎo)體的作用，同時(shí)，在溝道22與螺旋狀柵極電極10之間以分布參數(shù)的方式形成了電容器。
圖5A和圖5B是表示溝道22形成狀態(tài)的剖面圖，它表示的是垂直于螺旋狀柵極電極10的長度方向的剖面圖。對(duì)于螺旋狀柵極電極10，即尚未給連接于螺旋狀柵極電極10的接地電極16加上正柵壓下，如圖5A所示，在P-Si基片30的表面上并不出現(xiàn)溝道22。所以，在這種狀態(tài)下，圖1所示源12和漏14處于被絕緣的狀態(tài)。
但是，當(dāng)給螺旋狀柵極電極10加上相對(duì)其為正的柵極電壓時(shí)，如圖5B所示，在與螺旋狀柵極電極10相對(duì)應(yīng)的P-Si基片30的表面附近就出現(xiàn)了由n型區(qū)形成的溝道22。由于此溝道22是在螺旋狀柵極電極10的整個(gè)長度上形成的，在它們之間由分別積蓄于螺旋狀柵極電極10和溝道22上的電荷，以分布參數(shù)的方式形成電容器。
圖6是本實(shí)施例的LC元件100的剖面結(jié)構(gòu)，它給出的是沿螺旋狀柵極電極10的長度方向上的剖面。如該圖所示，與螺旋狀柵極電極10相平行地形成了溝道22，此溝道22使源12和漏14變成了導(dǎo)電狀態(tài)。比如，在增強(qiáng)型的情況下，在給螺旋狀柵極電極10加上指定的柵極電壓的狀態(tài)下，開始形成此溝道22，并使源12和漏14變成導(dǎo)通狀態(tài)。但是，由于通過改變加在螺旋狀柵極電極10上的柵極電壓可以改變溝道22的寬度和深度，所以，可以改變?cè)?2和漏14之間的電阻值。
此外，通過接地電極16加到螺旋狀柵極電極10上的柵極電壓實(shí)際上對(duì)于圖6中的基片30是相對(duì)的。特別是本實(shí)施例的LC元件100，長的螺旋狀柵極電極10起柵極的作用，需要在此螺旋狀柵極電極10的整個(gè)長度上確實(shí)可靠地形成溝道22。例如，僅僅在設(shè)置于螺旋狀柵極電極10的一端的接地電極16和源12之間設(shè)定相當(dāng)于柵極電壓的指定電位是不夠的，這樣有不能在漏14近傍形成溝道22的危險(xiǎn)。為此，必須在螺旋狀柵極電極10和處于其近傍的基片30之間加上指定的柵極是電壓。最理想的是在P-Si基片30的整個(gè)面上(圖6所示P-Si基片30的下側(cè)面)形成電極，并在此電極與接地電極16之間設(shè)定指定的電位差。
圖7A和圖7B為第一實(shí)施例的LC元件的等效電路圖。示于圖7A的等效電路，把設(shè)有輸入輸出電極18、20的溝道22一側(cè)作為信號(hào)傳送路徑來使用，同時(shí)把設(shè)置于螺旋狀柵極電極10的一端附近的接地電極16接地，這種接法，是作為三端式LC元件使用的電路。
在這種情況下，由于接地電極16接地，就必須使輸入輸出到輸入輸出電極18、20上的信號(hào)電壓電平和加到P-Si基片30上的電壓電平保持為負(fù)。這樣的話，就把相對(duì)正的柵極電壓加到了螺旋狀柵極電極10上，而且，溝道22不會(huì)在源12和漏14的近傍斷開。
由于在將要形成溝道22的位置預(yù)先注入n型載流子以形成耗盡型構(gòu)造，即使加在輸入輸出電極18和20上的輸入輸出信號(hào)的電壓電平為正，也可以使之形成溝道22。
在具有這種等效電路的本實(shí)施例的LC元件100中，由于將構(gòu)成信號(hào)傳送路徑的溝道22作成螺旋狀，故起到了具有電感L1的電感器導(dǎo)體的作用。同樣，螺旋狀柵極電極10也作成為螺旋狀，故起著具有電感L2的電感器導(dǎo)體的作用。另外，由于這兩個(gè)電感器導(dǎo)體把絕緣層26夾在中間，所以由溝道22和螺旋狀柵極電極10以分布參數(shù)的形式形成具有指定電容C的電容器。
所以，本實(shí)施例的LC元件100，其電感和電容都以分布參數(shù)方式存在，可以發(fā)揮現(xiàn)有的集中參數(shù)式元件所不具備的優(yōu)良的衰減特性，使得僅從輸入輸出電極18和20中任何一方輸入進(jìn)來的信號(hào)中除去指定頻率成分，并從另一方輸出信號(hào)。特別是，本實(shí)施例的LC元件100把螺旋狀柵極電極10和與其相對(duì)應(yīng)的溝道22做成各圈的直徑連續(xù)地漸變的螺旋形狀。為此，由以分布參數(shù)方式形成的電感器和電容器所決定的衰減特性(通過溝道22傳送信號(hào)時(shí)的插入損耗特性)也會(huì)成為在寬廣的頻帶內(nèi)使信號(hào)衰減的衰減特性，所以，此LC元件100在除去衰減波段內(nèi)的噪聲等頻率成分時(shí)是有效的。
圖7B為相對(duì)于接地電極16加可變的控制用電壓Vc時(shí)的等效電路圖。通過改變加在接地電極16上的控制電壓Vc，就因改變了道22的深度而改變了溝道22中的遷移率，結(jié)果，就可以任意地改變溝道22的電阻值。
因此，改變了由溝道22和螺旋狀柵極電極10的各個(gè)電感和在它們之間具有以分布參數(shù)方式形成的電容的電容器，以及由具有溝道22的電阻值所決定的LC器件100的整體的衰減特性。換句話說，通過改變這個(gè)控制電壓Vc，可以使本實(shí)施例的LC元件100的特性在某一范圍內(nèi)任意地改變。
此外，由上邊所說的LC元件100，對(duì)在源12和漏14之間形成n溝的情況進(jìn)行了說明，但，在這種情況下，由于使用電子作為載流子，故遷移率大，溝道22的電阻變小。對(duì)此，也可通過在n型硅(n-Si)基片上形成P溝的辦法形成上述LC元件。這時(shí)，由于把空穴用作載流子，故溝道22的電阻將變得比較大，和上述n溝的情況相比，具有不同的特性。
圖8A和圖8B是用于說明在改變加在螺旋狀柵極電極10上的柵極電壓(控制電壓Vc)來改變溝道22的深度等等情況下的溝道阻抗R的說明圖。圖8A實(shí)際上是假定螺旋狀柵極電極10為直線形狀時(shí)的平面圖，而圖8B是沿其A-A線的剖面圖。
在圖8A和圖8B中，W為柵極寬度，X為溝道的深度。這樣，當(dāng)用寬為W的螺旋狀柵極電極10形成溝道22時(shí)，所形成的溝道22的寬度將為(W+2X)。因而，溝道22的源12和漏14之間的電阻R，可用R＝ρL/(W+2X)來計(jì)算。式中，ρ是深度為X的溝道22的單位面積的電阻，上述公式表明溝道電阻R與溝道的長度L成正比，與溝道寬度(W+2X)成反比。
接下來，說明本實(shí)施例的LC元件100的制作工藝。
圖9A-圖9G是表示本實(shí)施例的LC元件100的制作工藝的圖，作為一個(gè)例子，圖中表示是增強(qiáng)型LC元件100的例子。還有，該圖為螺旋狀柵極電極10的長度方向的剖面圖。
(1)氧化膜的形成首先，對(duì)P-Si基片30的表面進(jìn)行熱氧化，形成二氧化硅SiO2(圖9A)。
(2)開源、漏窗口接著，對(duì)P-Si基片30表面的氧化膜進(jìn)行光刻，在對(duì)應(yīng)于源12和漏14的部位開窗口(圖9B)。
(3)形成源和漏接著，從開了窗口的部分注入n型雜質(zhì)以形成源12和漏14(圖9C)。例如，可用As+為n型雜質(zhì)，用熱擴(kuò)散法注入這種雜質(zhì)。而用離子注入法注入這種n型雜質(zhì)時(shí)，不需進(jìn)行上述(2)的開窗處理。
(4)除去柵極區(qū)接下來，用除掉想形成螺旋狀柵極電極10的部分的氧化膜的辦法來形成柵極區(qū)的開口部分(圖9D)。在本實(shí)施例的LC元件100的情況下，對(duì)應(yīng)于螺旋狀柵極電極10的形狀，形成該柵極區(qū)開口部分時(shí)也要做成螺旋狀。這樣一來，僅僅是與螺旋狀柵極電極10相對(duì)應(yīng)的部分露出了P-Si基片30。
(5)柵極氧化膜的形成接著，在如此得到的部分上對(duì)露出的P-Si基片30形成新的氧化膜，即形成絕緣層26(圖9E)。
(6)柵極和電極的形成接下來，通過蒸發(fā)例如鋁等來形成起柵極作用的螺旋狀柵極電極10，同時(shí)，分別形成接于源12的輸入輸出電極18和接于漏14的輸入輸出電極20(圖9F)。
(7)絕緣層的形成最后，在全部覆蓋以P-Si玻璃之后，進(jìn)行加熱以形成平滑的表面(圖9G)。
可以說如此制作LC元件100的工序基本上和常規(guī)的MOS-FET的制造工序相類似，僅僅是柵極電極10的形狀不一樣。因而，這種元件可以與一般的MOS-FET和雙極晶體管作在同一基片上，能以IC和LSI的一部分來形成。而且，當(dāng)形成為IC和LSI的一部分時(shí)，可以省去后部工序中的部件組裝作業(yè)。
這樣一來，在本實(shí)施例的LC元件100的螺旋狀柵極電極10和與其相對(duì)應(yīng)而形成的溝道長22分別形成電感器的同時(shí)，在螺旋狀柵極電極10和溝道22之間以分布參數(shù)的形式形成了電容器。
所以，在把設(shè)定于螺旋狀柵極電極10的一端的接地電極6接地或者連接到固定電位上去、同時(shí)把溝道22用作信號(hào)傳送路徑的情況下，這種元件就將成為對(duì)輸入信號(hào)在寬頻帶內(nèi)有著良好的衰減特性的LC元件。
此外，如上所述，這種LC元件100可以用一般的MOS-FET等的制作技術(shù)來制造，故易于制作且適于小型化。當(dāng)把LC元件制作為半導(dǎo)體基片的一部分時(shí)，也可以同時(shí)制造與別的部件之間的布線，故不再需要后部工序的組裝作業(yè)。
再有，本實(shí)施例的LC元件100，通過改變加在螺旋狀柵極電極10上的柵極電壓(控制電壓Vc)的值，可以可變地控制溝道22的電阻值，并能在某一范圍內(nèi)調(diào)整或者改變LC元件100的特性。
上述第一實(shí)施例把對(duì)應(yīng)于螺旋狀柵極電極10而形成的溝道22用作了信號(hào)傳送路徑，但是，也可以把溝道22和螺旋狀柵極電極10的功能互相換一換。即，如圖10所示，在把輸入輸出電極18、20連接到螺旋狀柵極電極10的兩端而將該螺旋狀柵極電極用作信號(hào)傳送路徑的同時(shí)，把接地電極16連接到形成在溝道22一端的源12(或漏14)上去，再將此接地電極16接地或連接到可變的固定電位。
一般，對(duì)于特定的頻率成分來說，減小連接到接地電極16一側(cè)的電感器導(dǎo)體的阻值將使LC元件具有陡峻的衰減特性，這是大家都知道的。所以，和圖1所示的LC元件(螺旋狀柵極電極10一側(cè)接地)相比，圖10所示的LC元件(溝道22一側(cè)接地)具有小的Q值，對(duì)于特定的頻率成分有著平緩的衰減特性。
但是，在上述情況下，由于將源12或漏14當(dāng)中的任一方連到接地電極16，故可省略另一方。
此外，上述第一實(shí)施例是以在加于螺旋狀柵極電極10上的電壓電平比基片30相對(duì)高時(shí)形成溝道22的增強(qiáng)型LC元件進(jìn)行說明的，但也可以把LC元件作成耗盡型。即，采用給圖1等所示溝道22的區(qū)域預(yù)先注入離子(n型雜質(zhì))的辦法先形成溝道。這樣，可以形成溝道22而不必把螺旋狀柵極電極10的電位提高到比基片30的電位還要高的程度，或者，可以改變所加?xùn)艠O電壓與溝道寬度等的關(guān)系。另外，也可以僅僅把載流子注入到沿螺旋狀柵極電極10的部分區(qū)域中去。
第二實(shí)施例本發(fā)明的第二實(shí)施例的LC元件，基本上和第一實(shí)施例的LC元件相同，與第一實(shí)施例的LC元件主要的不同之處是柵極電極10′和溝道22為非螺旋形狀。此外，本實(shí)施例各附圖上與第一實(shí)施例相對(duì)應(yīng)處用相同的符號(hào)。
圖11是應(yīng)用了本發(fā)明的第二實(shí)施例的LC元件200的平面圖。圖12是沿圖11的A-A線的剖面放大圖，圖13是沿圖11的B-B線的放大剖面圖。
圖14是表示了蛇行形狀的電感器的原理圖。在具有凹凸?fàn)顝澢纳咝行螤畹臇艠O電極10′或者溝道22中流過單方向的電流時(shí)，將在相鄰的凹凸部分交替地產(chǎn)生方向相反的磁通量，就變成了宛如1/2圈的線圈串聯(lián)連接起來的狀態(tài)。因而，整個(gè)LC元件200能像第一實(shí)施例中的柵極電極或溝道一樣，起著具有指定電感的電感器導(dǎo)體的作用。
在柵極電極作成螺旋狀的情況下，柵極電極的兩個(gè)端部之一位于中心部分，另一位于周邊部分，而在蛇行形狀的柵極電極的情況下，柵極電極的兩個(gè)端部都位于周邊部分，故設(shè)置接線端子或與其他的電路元件相連接都很方便。
圖15是一種平面圖，表示在蛇行狀的LC元件中不用溝道22而用柵極電極10′作為信號(hào)傳送路徑、而且把接地電極16連接到形成在溝道22的一端的源極12(或漏極14)上去的情況。此接地電極16接地或連接到固定電位。
這樣，本實(shí)施例的LC元件200的非螺旋狀的柵極電極10′和與其相對(duì)應(yīng)形成的溝道22分別形成電感器，同時(shí)，在非螺旋狀柵極電極10′和溝道22之間以分布參數(shù)的方式形成了電容器。
因而，在把設(shè)置在非螺旋狀柵極電極10′一端的接地電極16接地或連接到固定電位上去的同時(shí)把溝道22用作信號(hào)傳送路徑的情況下，這種元件就成為在寬廣的頻段內(nèi)對(duì)輸入的信號(hào)具有良好衰減特性的LC元件。
此外，和前面實(shí)施例的LC元件一樣，這種LC元件200可以用普通的MOS-FET等的生產(chǎn)工藝來制作，因此容易制作且適于小型化。在把LC元件作為半導(dǎo)體基板的一部分來制作的時(shí)候，可以同時(shí)與其他部件進(jìn)行布線，故不再需要后部工序中的裝配作業(yè)。
和前一實(shí)施例一樣，本實(shí)施例的LC元件200可以通過改變加在非螺旋狀柵極電極10′上的柵極電壓(控制電壓Vc)的值可變地控制溝道22的電阻值，并可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)整或變更LC器件200的特性。另外，通過對(duì)將要形成溝道22的位置預(yù)先注入n型載流子而使之形成耗盡型構(gòu)造，能使得即使輸入輸出到輸入輸出電極18、20上的信號(hào)電平為也可以形成溝道22，這一點(diǎn)也和前一實(shí)施例的LC元件相同。
此外，由于柵極電極10′和溝道22為非螺旋狀，故具有如下特征可以在和柵極電極10′相同的平面上不產(chǎn)生交叉的情況下進(jìn)行用于信號(hào)輸入輸出的布線。
第三實(shí)施例下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施例的LC元件進(jìn)行說明。
前邊說過的第一實(shí)施例的LC元件100，其螺旋狀柵極電極10和與之相對(duì)應(yīng)而形成的溝道22大體上在整個(gè)長度上相互平行，即大體上以同一長度形成。而本實(shí)施例的LC元件300卻把圖1所示螺旋狀柵極電極10縮短了指定的長度(例如約一圈的量)，同時(shí)，在相應(yīng)于此除掉部分的P-Si基片30的表面注入載流子，這一點(diǎn)是本器件的特征。
圖16是第三實(shí)施例的LC元件300的平面圖。如該圖所示，第三實(shí)施例的LC元件300是采用下述方法形成的用溝道22把在P-Si基片30的表面附近互相隔開的位置上形成的源12和漏14之間連接起來。該溝道22外圈側(cè)的大約一半對(duì)應(yīng)于起柵極作用的螺旋形狀的螺旋狀柵極電極10。而溝道22的內(nèi)圈側(cè)的大約一半，已預(yù)先注入了作為雜質(zhì)的n型載流子，使得即便是在沒有相對(duì)應(yīng)的螺旋狀柵極電極10的情況下，也可以形成螺旋狀的溝道22。
這樣一來，即使是在省略掉一部分螺旋狀柵極電極10而使螺旋狀柵極電極10的長度比溝道還短的情況下，變短了的螺旋形狀的螺旋狀柵極電極10也起著一個(gè)電感器導(dǎo)體的作用，同時(shí)，螺旋形狀的溝道22起著另一個(gè)電感器導(dǎo)體的作用，這一點(diǎn)沒有發(fā)生變化，故和圖1所示第一實(shí)施例的LC元件100一樣具有良好的衰減特性。特別是，本實(shí)施例的LC元件300可以任意地設(shè)定螺旋狀柵極電極10的長度，所以，可以任意地設(shè)定以分布參數(shù)方式形成的電容器的容量值，也就相當(dāng)于增加了設(shè)計(jì)的自由度。
圖17是本實(shí)施例的LC元件300的等效電路圖。如該圖所示，電感L3減少了相當(dāng)于螺旋狀柵極電極10的圈數(shù)減少的量，與此相對(duì)應(yīng)，以分布參數(shù)方式存在著的電容C1也變小了。所以，成為頻率特性與圖1所示LC元件100不同的元件，且通過調(diào)整此螺旋狀柵極電極10的長度(圈數(shù))，可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)整或者改變頻率特性。
另外，和上述各實(shí)施例的LC元件相同，可以通過改變加在接地電極16上的柵極電壓來改變與螺旋狀柵極電極10相對(duì)應(yīng)形成的溝道22的電阻值，并可以可變地控制LC元件300的衰減特性。
再有，通過給將對(duì)應(yīng)于螺旋狀柵極電極10形成溝道22的位置預(yù)先注入載流子以形成耗盡型構(gòu)造，輸入輸出到輸入輸出電極18、20上去的信號(hào)的電壓電平即使為正，溝道22也可以形成在與螺旋狀柵極電極10相對(duì)應(yīng)的位置上。這一點(diǎn)也跟前邊說過的各實(shí)施例的LC元件相同。
這樣一來，本實(shí)施例的LC元件300用螺旋狀柵極電極10和溝道22，以分布參數(shù)的形式形成了電感器和電容器，使其起到具有良好衰減特性的元件的功能。
在可以利用半導(dǎo)體制作技術(shù)制作LC元件300，以及可以作為LSI等的一部分形成并省略掉后部工序中的布線處理等方面，LC元件300和前邊說過的第一實(shí)施例的LC元件100相同，關(guān)于這些方面，它具有和第一實(shí)施相同的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)施例的LC元件300是把溝道22用作信號(hào)傳送路徑的，但也可把螺旋狀柵極電極10和溝道22的功能互換，把螺旋狀柵極電極10用作信號(hào)傳送路徑，把溝道22側(cè)接地或連接到固定電位。在這種情況下，要想把溝道22作得比螺旋狀柵極電極10的話，可以在要把溝道22斷開的地方注入大量的P型雜質(zhì)，或者用刻蝕的辦法把P-Si基片30的一部分向下深挖以斷開溝道22。
第四實(shí)施例本發(fā)明第四實(shí)施例的LC件基本上和第三實(shí)施例的LC元件相同，與第三實(shí)施例的主要不同之處是柵極電極10′和溝道22變成了非螺旋狀。在本實(shí)施例的各附圖上，與第三實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的符號(hào)表示相同的部分。
圖18是第四實(shí)施例的LC元件400的平面圖。本實(shí)施例的LC元件400的特征是把圖1所示的柵極電極10′大約去掉一半，同時(shí)，向與此被去除部分對(duì)應(yīng)的P-Si基片30的表面注入載流子。
本實(shí)施例的LC元件400的等效電路除了電感和電容值之外，和第三實(shí)施例的等效電路(即圖17)相同。如該圖所示，電感L3變小的量相當(dāng)于柵極電極10′的凹凸數(shù)變少的量，與此相對(duì)應(yīng)，以分布參數(shù)方式存在著的電容C1也變小了。
這樣一來，本實(shí)施例的LC元件400就變成了由非螺旋狀柵極電極10′和溝道22以分布參數(shù)的方式形成電感器和電容器并具有良好的衰減特性的器件。
通過改變加在接地電極16上的柵極電壓，可以使對(duì)應(yīng)于非螺旋狀柵極電極10′形成的溝道22的電阻值改變，并可以可變控制LC元件400的衰減特性。
通過在將要形成溝道22的位置預(yù)先注入n型載流子以形成耗盡型構(gòu)造，使得即使輸入輸出到輸入輸出電極18和20上的信號(hào)的電壓電平為正也可以形成溝道22。
此外，LC元件400在可以利用半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝來制作以及可以形成為LSI等的一部分從而可以省去后部工序中布線處理等方面和上邊說過的各實(shí)施例的LC元件相同，有著和上邊說過的各實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
此外，由于柵極電極10′和溝道22變?yōu)榉锹菪螤?，還具有在和柵極電極10′相同的平面上不交叉地進(jìn)行信號(hào)輸入輸出的布線。
第五實(shí)施例下邊、參照附圖對(duì)本發(fā)明第五實(shí)施例的LC元件進(jìn)行說明。
以上各實(shí)施例的LC元件100、200、300和400都是起三端常規(guī)模型(normal mode)元件作用的，本實(shí)施例的LC元件500的特征在于，它是按四端共模(common mode)元件的功能形成的。
圖19是第五實(shí)施例的LC元件500的平面圖。如該圖所示，第五實(shí)施例的LC元件500是采用如下的辦法形成的用對(duì)應(yīng)于螺旋狀柵極電極10而形成的溝道22把形成在P-Si基片30表面附近分隔開的位置上的源12與漏14之間連接起來。此外，該螺旋狀柵極電極10的兩端連接有輸入輸出電極46和48，這一點(diǎn)，和圖1所示的LC元件100不同。
圖20給出的是表示第五實(shí)施例的LC元件500的等效電路圖。如該圖所示，在兩個(gè)輸入輸出電極18和20之間介以源12和漏14而形成的溝道22起著具有電感L1的電感器的作用，同時(shí)，在兩個(gè)輸入輸出電極46和48之間形成的螺旋狀柵極電極10起著具有電感L2的電感器的作用。而且，溝道22和螺旋狀柵極電極10分別被用作信號(hào)的傳送路徑，同時(shí)，和第一實(shí)施例的LC元件100一樣，在它們之間以分布參數(shù)的形式形成了具有電容C的電容器。
這樣一來，本實(shí)施例的LC元件500由于不僅在與螺旋狀柵極電極10相對(duì)應(yīng)而生成的溝道22的兩端而且在螺旋狀柵極電極10的兩端也設(shè)有兩個(gè)輸入輸出電極46和48，所以起到作為具有良好衰減特性的四端共模式器件的作用。
和上述LC元件100、300一樣，通過改變加在螺旋狀柵極電極10上的柵極電壓，可以改變與螺旋狀柵極電極10相對(duì)應(yīng)而形成的溝道22的電阻值，并可以在一定的范圍內(nèi)可變地控制LC元件500的衰減特性。
此外，通過在將要形成溝道22的位置上預(yù)先注入n型載流子形成耗盡型結(jié)構(gòu)，即使輸入輸出到輸入輸出電極18和20上的信號(hào)的電壓電平為正，也可以形成溝道22。
另外，如果除去上述結(jié)構(gòu)上的不同(即由于此結(jié)構(gòu)不同而使特性不同)之外，本實(shí)施例的LC元件500和前述各實(shí)施例有相同的剖面結(jié)構(gòu)，且此LC元件500可以MOS生產(chǎn)工藝技術(shù)來制造。在這一點(diǎn)上，以及在可以形成為LSI等的一部分而省去后部工序中線處理等方面，LC元件500和第一實(shí)施例的LG元件100等相同。
第六實(shí)施例本發(fā)明第六實(shí)施例的LC元件600基本上和第五實(shí)施例的LC元件500是一樣的。它們的主要不同之處是柵極電極10′和溝道22變成了非螺旋形狀。另外，本實(shí)施例各個(gè)附圖中與第五實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)均與第五實(shí)施例的一致。
圖21是第六實(shí)施例的LC元件600的平面圖。如該圖所示，第六實(shí)施例的LC元件600是這樣形成的用與柵極電極10′相對(duì)應(yīng)而形成的溝道22把在P-Si基片30的表面附近相互隔開的位置上形成的源12和漏14之間連接起來。此外，這個(gè)柵極電極10′的兩端連接有輸入輸出電極46和48，這一點(diǎn)跟圖11所示的LC元件200不同。
本實(shí)施例的LC元件600的等效電路，除了電感和電容的值之外的均與第五實(shí)施例的等效電路(即圖20)相同。本實(shí)施例的LC元件600不僅在與非螺旋狀柵極電極10′相對(duì)應(yīng)而形成的溝道22的兩端、而且在非螺旋狀柵極電極10′的兩端都設(shè)有兩個(gè)輸入輸出電極46和48，因而，使其起到具有良好的衰減特性的四端共模式器件的功能。
和前邊說過的LC元件一樣，通過改變加在非螺旋狀柵極電極10′上的柵極電壓可以改變對(duì)應(yīng)于非螺旋狀柵極電極10′而形成的溝道22的電阻值，并可以在一定的范圍內(nèi)可變地控制LC器件600的衰減特性。
此外，用向?qū)⒁纬蓽系?2的位置預(yù)先注入n型載流子以形成耗盡型構(gòu)造的辦法，使得即使輸入輸出到輸入輸出電極46和48上的信號(hào)的電壓電平為正，也可以形成溝道22。
除了上述結(jié)構(gòu)上的不同(即因結(jié)構(gòu)的不同而造成的特性的不同)之外，本實(shí)施例的LC元件600在和前邊說過的各實(shí)施例的LC元件具有相同的剖面結(jié)構(gòu)、可以利用MOS生產(chǎn)技術(shù)制作此LC元件600、可以形成為LSI等的一部分從而省去后部工序中的布線處理等等方面，均與前邊說過的各實(shí)施例的LC元件一樣。
還有，由于柵極電極10′和溝道22變成了非螺旋形狀，故具有在與柵極相同的平面上進(jìn)行用于信號(hào)輸入輸出的布線而無交叉的特征。
第七實(shí)施例接下來，參照


本發(fā)明第七實(shí)施例的LC元件。
前邊說過的各實(shí)施例的LC元件都是用一條導(dǎo)體形成螺旋形狀的螺旋狀柵極電極10的，本實(shí)施例的LC元件700的螺旋狀柵極電極10被分割成了多個(gè)(比如分割成兩個(gè))。這是本LC元件700的特征。
圖22是第七實(shí)施例的LC元件700的平面圖。如該圖所示，第七實(shí)施例的LC元件700有這樣的結(jié)構(gòu)把圖1所示LC元件100所用的螺旋形狀的螺旋狀柵極電極10換成了多個(gè)分割柵極電極片10-1和10-2。從整體上看，有著螺旋形狀的分割柵極電極片10-1和10-2的各自的一端(對(duì)處于外圈一側(cè)的分割柵極片10-1來說是外圈一側(cè)的頂端，對(duì)處于內(nèi)圈的分割電極片10-2來說是內(nèi)圈一側(cè)的頂端)都接有接地電極16。通過把各個(gè)接地電極16接地，就使由各分割電極片10-1和10-2分別形成的電感器接地?；蛘?，把各個(gè)接地電極16接到固定電位的電源上去，使各分割電極片10-1和10-2所形成的電感器變成了該固定電位。
再有，由于螺旋狀柵極電極10被分割，在各分割電極片之間就形成了間隙，如果照原樣不動(dòng)的話，就有可能使溝道22被斷開。為此，在本實(shí)施例中，通過在對(duì)應(yīng)于各分割電極片的間隙部分的P-Si基片的表面上注入n型雜質(zhì)以設(shè)置擴(kuò)散區(qū)13，使得分別對(duì)應(yīng)于各分割電極片10-1和10-2所形成的多個(gè)溝道22通過該擴(kuò)散區(qū)13起到一根導(dǎo)體的作用。
圖23是第七實(shí)施例的LC元件700的等效電路圖。如該圖所示，對(duì)應(yīng)于各自的分割柵極電極片10-1和10-2而形成的整個(gè)溝道22起著具有電感L1的電感器的作用，同時(shí)，各分割電極片10-1和10-2起著具有電感L4和L5的電感器的作用。這樣一來，溝道22和分割電極片10-1，或者溝道22和分割柵極片10-2，分別起著具有電容C1、C2電容器的作用，而且，這些電容器是以分布參數(shù)的形式形成的。
本實(shí)施例的LC元件700，其各個(gè)分割柵極電極片10-1、10-2的自身電感L4、L5變小。因而，這些自身電感對(duì)LC元件700的整體的特性的影響將會(huì)變小，使LC元件700的整體特性大體上由溝道22所具有的電感L1及以分布參數(shù)方式形成的電容C1、C2來決定。為此，通過改變螺旋狀柵極電極10的分割狀態(tài)，就可以形成與第一實(shí)施例等的LC元件有著不同特性的LC元件，增加了設(shè)計(jì)的自由度。
此外，通過向?qū)⒁纬蓽系?2的位置預(yù)先注入n型載流子以形成耗盡型結(jié)構(gòu)，使得即使輸入輸出到輸入輸出電極18和20上去的信號(hào)的電壓電平為正，也可以形成溝道22。
在可以利用半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)來制造LC元件700這一點(diǎn)上，以及在可以形成為LSI等的一部分從而省去后部工序中的布線處理、通過改變加在螺旋狀柵極電極上的電壓可以改變LC元件700整體的衰減特性等方面和前邊說過的各實(shí)施例的LC元件是一樣的，對(duì)這些來說，有著和前述各實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
另外，其平面結(jié)構(gòu)示于圖22的本實(shí)施例的LC元件700，把溝道22用作信號(hào)的傳送路徑，同時(shí)，把螺旋狀柵極電極10分割為多個(gè)，但也可與此相反，把溝道22分割成多個(gè)。這時(shí)，由于必須在給螺旋狀柵極電極10加電壓的狀態(tài)下把溝道22在電氣上分割成多個(gè)，故可以在部分將要形成此溝道22的位置上預(yù)先注入大量的P型雜質(zhì)，或者通過刻蝕等辦法把p-Si基片30的一部分深挖下去，以把溝道22分割成多個(gè)。
第八實(shí)施例本發(fā)明第八實(shí)施例的LC元件基本上和第七實(shí)施例的相同，與第七實(shí)施例的LC元件的主要不同之點(diǎn)是柵極電極10′和溝道22變成為非螺旋形狀。還有，本實(shí)施例各附圖中與第七實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)表示相同的內(nèi)容。
圖24是第八實(shí)施例的LC元件800的平面圖。如該圖所示，第八實(shí)施例的LC元件800有這樣的結(jié)構(gòu)把示于圖11的LC元件200所使用的蛇行形狀的柵極電極10′置換為分割成多數(shù)個(gè)的柵極電極片10′-1和10′-2。
本實(shí)施例的LC元件800的等效電路中除了電感和電容的值之外，均和第七實(shí)施例的等效電路(即圖23)一樣。本實(shí)施例的LC元件800中各分割柵極電極片10′-1和10′-2的自身電感L4和L5都變小了。因而，這些自身電感對(duì)LC元件的整體特性的影響將減小，LC元件800整體的特性大體上將由溝道22所具有的電感L1和以分布參數(shù)方式形成的電容C2、C3來決定。為此，通過改變非螺旋狀柵極電極10′的分割狀態(tài)，就可以形成和示于第一實(shí)施例等處的LC元件有著不同特性的LC元件，增加了設(shè)計(jì)的自由度。
此外，通過對(duì)將要形成溝道22的位置預(yù)先注入n型載流子以形成耗盡型結(jié)構(gòu)，使得即使輸入輸出到輸入輸出電極18和20上的信號(hào)電壓電平為正，也可以形成溝道22。
在可以利用半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)制作LC元件800、可以形成為LSI等的一部分從而省去后部工序中的布線處理，以及可以通過改變加在柵極電極上的電壓改變LC元件800整體的衰減特性等方面，和前邊說過的各實(shí)施例的LC元件相同，就這些點(diǎn)來說，和前邊說過的各實(shí)施例有著相同的優(yōu)點(diǎn)。
另外，還具有下述特征，由于柵電極10′和溝道22變成了非螺旋形狀，可在與柵電極相同的平面上無交叉地進(jìn)行用于信號(hào)輸入輸出的布線。
第九實(shí)施例下邊，參照附圖具體地說明本發(fā)明第九實(shí)施例的LC元件。
一般說來，通過把導(dǎo)電體作成為螺旋形狀，使其起著具有指定電感的電感器導(dǎo)體的作用。此外，如上所述那樣，即使把柵極電極10′或溝道22作成蛇行形狀，也能起著具有指定電感的電感器導(dǎo)體的作用。但是，在輸入信號(hào)的頻段限于高頻的情況下，即使是螺旋形狀或蛇行形狀以外的形狀，在極端的情況下，即使是直線形狀，也會(huì)起到具有電感成分的電感器導(dǎo)體的作用。本實(shí)施的LC元件，就是著眼于這樣一點(diǎn)，把柵極電極作成了螺旋形狀和蛇行形狀以外的形狀，這是本實(shí)施例的LC元件的特征。
圖25A、圖25B、圖26A和圖26B是本實(shí)施例的平面圖，其中分別把起柵極作用的柵極電極10′和與之相對(duì)應(yīng)而形成的溝道22作成了直線形狀。
圖25A與前邊說過的圖1和圖11相對(duì)應(yīng)，它表示了在用作柵極的電極10′的整個(gè)長度上形成溝道22的三端式的LC元件。示于該圖的LC元件可以是增強(qiáng)型的，也可以是耗盡型的。
圖25B與圖15和圖18相對(duì)應(yīng)，與溝道22的一部分相對(duì)地設(shè)置柵極電極10′，在與柵極電極10′不相對(duì)的溝道22的另一部分，預(yù)先注入了載流子。也可以在溝道22的整個(gè)長度上都預(yù)先注入載流子而形成耗盡型。
圖26A與圖19和圖21相對(duì)應(yīng)，它表示的是在直線形柵極電極10′的兩端形成輸入輸出電極46和48以形成其模型的情況。圖26B與圖22和圖24相對(duì)應(yīng)，表示的是設(shè)有分割開來的多個(gè)分割柵極電極片10′-1和10′-2的情景。
圖27A和圖27B是把柵極電極10′和溝道22作成為曲線形狀或波形形狀時(shí)的LC元件的平面圖。圖27A是表示曲率半徑很大的曲線形狀的情況。當(dāng)必須在把源12與漏14用直線連接起來的位置布置其他部件時(shí)，如圖27A所示，可以把柵極電極10′和溝道22作成曲線形狀。
圖27B是表示波形形狀的情況。這種LC元件雖然不像圖11所示的蛇行形狀那樣具有那么大的電感成分，但和把柵極電極10′等作成為直線形或曲率半徑很大的曲線形狀相比，有較大的電感器成分。
圖28是把柵極電極10′和溝道22作成不滿一周的圓圈形狀時(shí)的LC元件的平面圖，圖29是在把柵極電極10′和溝道22做成為不滿一周的圓圈形狀的同時(shí)，在其頂端還設(shè)有若干折返部分的LC元件的平面圖。如這些圖所示，柵極電極10′和溝道22大體形成了圓圈形狀，這樣可以形成具有小電感的LC元件。另外，如圖29所示，通過把柵極電極10′和溝道22的一端(也可以是兩端)部分地折返回來，將部分地抵消柵極電極10′等產(chǎn)生的磁通量，減少了電感，從而可以調(diào)整LC元件整體的電感，即調(diào)整頻率特性。
為了簡單地進(jìn)行說明，在圖27A-圖29的各圖中僅給出與圖25A相對(duì)應(yīng)的LC元件，對(duì)那些分別與圖25B、圖26A、圖26B相對(duì)應(yīng)的類型，也可以同樣地考慮。
象這樣，示于圖25A-圖29的LC元件是把柵極電極10′等作成為蛇行形狀以外的形狀的元件，和前邊說明過的第一實(shí)施例-第八實(shí)施例一樣，可以用作具有良好衰減特性的噪聲濾波器。此外，通過改變所加的柵極電壓，可以改變與柵極電極10′相對(duì)應(yīng)而形成的溝道22的電阻值。在可變地控制LC元件整體的整體特性方面，也和前邊說過的各實(shí)施例的LC元件100相同。
在可以用半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)制造LC元件、可以形成為LSI等的一部分從而省去后部工序中的布線處理等方面，LC元件800和前述各實(shí)施例的LC元件是一樣的，就這些點(diǎn)來說，本實(shí)施例的LC元件800有著和其他實(shí)施例同樣的優(yōu)點(diǎn)。
在限于高頻波段的信號(hào)的情況下，由于可以把柵極電極10′和溝道22(或者僅僅是溝道22)作成為螺旋形狀以外的任意形狀，故可以有效地使用半導(dǎo)體基片上空著的區(qū)域來形成LC元件。
其他的實(shí)施例下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施例所涉及的LC元件進(jìn)行具體的說明。
前邊說過的各實(shí)施例的各個(gè)LC元件是把源12和漏14設(shè)置在電極10附近相隔開來的位置上，但是，通過研究電極10的形狀，也可以把源12與漏14設(shè)置在相接近的位置上。
例如，如圖30所示的那樣，使源12和漏14布置為相互鄰接的同時(shí)，把LC元件100等的電極10的一端延長到漏14?；蛘呷鐖D31所示，在使源12與漏14布置在相鄰接的位置上的同時(shí)，維持LC元件100等的電極10的形狀不變而折返回來。
這樣一來，通過研究電極10的形狀，使源12與漏14的位置相接近，就可在大致相同的位置上形成接地電極16和輸入輸出電極18、20。因而，可以容易地進(jìn)行裝配引線端子時(shí)的布線，可使制作工藝簡化。
圖32和圖33是表示用化學(xué)液相法裝配引線端子時(shí)的概略圖。圖32表示本實(shí)施例中要進(jìn)行引線端子裝配的LC器件的平面結(jié)構(gòu)，為比如說用化學(xué)液相法給第一實(shí)施例的LC元件100(給別的實(shí)施例的LC元件裝配引線端子的情況也一樣)裝配引線端子時(shí)的情況。示于圖32的LC元件與第一實(shí)施例所示LC元件100相比，不同之處是兩個(gè)輸入輸出電極18、20設(shè)置得短，同時(shí)，還去掉了接地電極16。
圖33所示的LC元件的剖面圖，如果用經(jīng)過下述工藝前的半導(dǎo)體基片來表示的話，相當(dāng)于圖32的C-C剖面。具有圖33所示剖面結(jié)構(gòu)的LC元件是這樣做成的元件在把半導(dǎo)體基片切割成一個(gè)一個(gè)的LC元件之后，首先用化學(xué)液相法對(duì)一個(gè)一個(gè)地切開的芯片(元件)形成作為絕緣膜的氧化硅膜60，之后，用刻蝕法除去螺旋狀柵極電極10或輸入輸出電極18、20上的氧化硅膜并開孔，再用焊錫62把該孔封到在其表面鼓起來的程度，使突出來的焊錫62可以與印刷布線基片上的接合面(land)直接接觸。因而，在進(jìn)行表面實(shí)際裝配時(shí)非常合適。特別是，通過使圖33所示輸入輸出電極18(輸入輸出電極20也一樣)作成和螺旋狀柵極電極10的高度相同，就可以使突出出來的焊錫62也大體上形成同一高度，進(jìn)行表面實(shí)際裝配時(shí)更合適。
此外，元件表面的保護(hù)膜也可以使用合成樹脂等其他絕緣材料，利用激光對(duì)保護(hù)膜打孔也行。還有，也可以在示于圖32的平面圖上的螺旋狀柵極電極10的一端先形成接地電極16，并使其一部分裝上焊錫。
圖34是把前述各實(shí)施例的LC元件形成為實(shí)際的LSI等的一部分時(shí)的說明圖。如該圖所示，把前述各實(shí)施例的LC元件100等以插入的形式組裝到半導(dǎo)體芯片44上的各種信號(hào)或電源線46里邊去。特別是上述各實(shí)施例的LC元件，可以在形成各種電路的工藝中同時(shí)制作在半導(dǎo)體芯片44上，故有不需要后部工序處理布線等的優(yōu)點(diǎn)。
下面，說明把前述各實(shí)施例的LC元件用作實(shí)際電路的一部分時(shí)的一個(gè)例子。在以下說明的各附圖中，給出的雖然是應(yīng)用第一實(shí)施例LC元件100的各種電路，但也可以應(yīng)用第二實(shí)施例及以下各實(shí)施例的LC元件。
一般說來，在前述各實(shí)施例的LC元件中，由于形成電感器的溝道22有著高阻抗，而且該溝道22的全長又長，故在兩個(gè)輸入輸出電極18和20之間將產(chǎn)生信號(hào)電壓電平的衰減。為此，實(shí)際上在把各實(shí)施例的LC元件使用作電路的一部分的情況下，通過在輸出一側(cè)接上高輸入阻抗的緩沖器，將變成為實(shí)用性的結(jié)構(gòu)。另外，通過本發(fā)明的LC元件的輸出一側(cè)接有緩沖器可以使上述各實(shí)施例的LC元件的輸出阻抗與后級(jí)電路的輸入阻抗相匹配，此外還可以把來自LC元件的輸出進(jìn)行電流放大。
圖35A、35B和圖35C是表示輸出一側(cè)接上的緩沖器的示例圖。圖35A示出的是把由MOS-FET與電阻組成的源極跟隨器32用作緩沖器的情況。構(gòu)成該源極跟隨器32的MOS-FET與前邊所說過的各實(shí)施例的LC元件具有相同的MOS結(jié)構(gòu)，所以，可以把包括該源極跟隨器32的全體整體地形成為LC元件。
圖35B示出的是把由接成達(dá)林頓方式的兩個(gè)雙極晶體管和電阻組成的發(fā)射極跟隨器34用作緩沖器的情況。盡管各實(shí)施例的LC元件和雙極晶體管在構(gòu)造有若干不同，但仍可制作在一個(gè)半導(dǎo)體基板上，所以，可以把包括該發(fā)射極跟隨器在內(nèi)的全體整體地形成為LC器件。另外，通過使離輸出近的晶體管的基極經(jīng)過電阻接地，還可以改善該晶體管工作點(diǎn)的穩(wěn)定性。
圖35C表示把p溝MOS-FET反向偏置使用的另外的緩沖器電路。
圖36A和圖36B是表示輸出一側(cè)接有放大電路的示例圖。圖36A是表示把由兩個(gè)MOS-FET和電阻組成的放大電路38用作緩沖器的圖。構(gòu)成該放大電路38的MOS-FET和前邊說過的各實(shí)施例的LC元件具有同樣的MOS結(jié)構(gòu)，所以，可以把包含該放大電路38在內(nèi)的全體整體地形成為LC元件。此外，在該放大電路中，電壓放大倍數(shù)為1+(R2/R1)，如設(shè)R2＝0，則變得與源跟隨器相同。
圖36B是表示把由兩個(gè)雙極晶體管和電阻組成的放大電路40用作放大電路的圖。盡管各實(shí)施例的LC元件和雙極晶體管在構(gòu)造上有若干不同，但可以在同一個(gè)半導(dǎo)體基片上形成，所以含有該放大電路40在內(nèi)的全體，可以整體地形成了LC的元件。此外，在該電路中，電壓放大倍數(shù)為1+(R2/R1)，如設(shè)R2＝0，則等同于發(fā)射極限跟隨器。
由于這樣在輸出一側(cè)設(shè)置放大電路，就可以通過放大來使因LC器件100等的電感部分(溝道22)而衰減了的信號(hào)復(fù)元，并可從獲得信噪比S/N良好的輸出信號(hào)，使得能夠獲得與后級(jí)電路的阻抗匹配。
此外，通過給輸出一側(cè)接上電平變換電路，也可以對(duì)被LC元件100等的電感器部分衰減了的信號(hào)電平進(jìn)行電平變換或者電平修正。還有，可以把這些電平變換電路與LC元件100等整體地形成在同一半導(dǎo)體基板上這一點(diǎn)，和前邊說過的緩沖器的情況是相同的。
圖37A和圖37B是表示把輸入保護(hù)電路加到前述各實(shí)施例的LC元件上的一個(gè)例子。一旦給具有MOS結(jié)構(gòu)的各實(shí)施例的LC元件的螺旋狀柵極電極10的一端設(shè)置的接地電極16加上因例如靜電而產(chǎn)生的高電壓時(shí)，介于螺旋狀柵極電極10和P-Si基片30之間的絕緣層26(柵極膜)就要被破壞。為了防止這種靜電等對(duì)絕緣層26的破壞，必須加上保護(hù)電路。
示于圖37A和圖37B的保護(hù)電路都是由多個(gè)二極管和電阻構(gòu)成的，當(dāng)高電壓加到柵極電極10上的時(shí)候，電流就被傍路到工作電源線一側(cè)或機(jī)箱地線一側(cè)。特別是圖37A的電路可耐數(shù)百伏的靜電，圖37B的電路可耐1000-2000V的靜電電壓，可從根據(jù)使用環(huán)境等適當(dāng)?shù)剡x擇要使用的保護(hù)電路。
再有，在本發(fā)明的上述各實(shí)施例中，在把溝道用作信號(hào)傳送通道的時(shí)候，通過調(diào)節(jié)柵極電壓，可以把信號(hào)傳送路徑設(shè)定為非常高的阻抗。通過利用本發(fā)明的LC元件的這種性質(zhì)，可以把此LC元件前邊的電路和后邊的電路實(shí)行電隔離。比如，在把溝道作為信號(hào)傳送路徑插入到數(shù)據(jù)線中去的時(shí)候，輸入到該傳送路徑上來的數(shù)據(jù)的邏輯可以保持原狀地輸出，也可以采用將此傳送路徑設(shè)定為高阻的辦法使傳送路徑的輸出端保持高阻抗。就是說，用把上述LC元件插入到數(shù)據(jù)上去的辦法，可以使其具有三態(tài)緩沖器那樣的功能。
還有，本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施例，在本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，可能有種種的變形實(shí)施例。
比如，在前述各實(shí)施例中，列舉了可以把LC元件100等作為LSI等的一部分來形成的效果，但并不一定非要形成LSI等的一部分不可，也可以在把LC元件100等形成于半導(dǎo)體基片上之后，給接地電極16和輸入輸出電極18、26分別裝上引線端子，或者利用圖33所示的那種化學(xué)液相法裝上引線端子，以形成單獨(dú)的元件。在這種情況下，如果在同一個(gè)半導(dǎo)體基片上同時(shí)形成多個(gè)LC元件，其后切割半導(dǎo)體基片，然后給各個(gè)LC元件裝上引線端子，則可容易地進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
另外，在前邊說過的各實(shí)施例中，敘述的是用鋁等金屬來形成柵極電極的情況，但是，只要具有充分的導(dǎo)電性，并不限于金屬，比如，也可以用多晶硅等來形成。
還有，在前邊說過的各實(shí)施例中，把接地電極16設(shè)置在了螺旋狀柵極電極10的一頭的頂端，但不一定非要設(shè)在最頂端，在考慮了頻率特性之后，根據(jù)需要，其安裝裝置也可以挪一挪。
再者，前邊說過的各實(shí)施例的LC元件，是利用P-Si基片30形成的，但也可以同樣地利用n型半導(dǎo)體(n-Si)基片來形成。半導(dǎo)體基片也可以用鍺等硅以外的材料，或者非晶材料的非晶硅等等。
權(quán)利要求
1.一種LC元件，其特征是，具有在半導(dǎo)體基片上形成的具有指定電感的柵極電極；在上述柵極電極和上述半導(dǎo)體基片之間形成的絕緣層；在上述半導(dǎo)體基片之內(nèi)與上述柵極相對(duì)應(yīng)而形成的溝道的一端附近形成的第一擴(kuò)散區(qū)，以及在上述半導(dǎo)體基片之內(nèi)的上述溝道的另一端形成的第二擴(kuò)散區(qū)；其中，上述柵極電極和上述溝道起著電感器導(dǎo)體的作用，上述柵極電極的電感和上述溝道的電感以及在它們之間形成的電容，以分布參數(shù)的方式存在著，至少將上述溝道用作信號(hào)傳送路徑。
2.一種LC元件，其特征是，具有在半導(dǎo)體基片上形成的具有指定電感的柵極電極;在上述柵極電極和上述半導(dǎo)體基片之間形成的絕緣層，以及在上述半導(dǎo)體基片之內(nèi)與上述柵極電極相對(duì)應(yīng)而形成的溝道的一端附近形成的擴(kuò)散區(qū);其中，上述柵極電極和上述溝道起著電感器導(dǎo)體的作用，上述柵極電極的電感和上述溝道的電感以及在它們之間形成的電容，都以分布參數(shù)的方式存在著。將上述柵極電極用作信號(hào)傳送路徑。
3.如權(quán)利要求1的LC元件，其特征是上述柵極電極為螺旋形狀。
4.如權(quán)利要求2的LC元件，其特征是上述柵極電極為螺旋形狀。
5.如權(quán)利要求1的LC元件，其特征是上述柵極電極為蛇行形狀。
6.如權(quán)利要求2的LC元件，其特征是上述柵極電極為蛇行形狀。
7.如權(quán)利要求1的LC元件，其特征是上述柵極電極為直線形狀或者曲線形狀。
8.如權(quán)利要求2的LC元件，其特征是上述柵極電極為直線形狀或者曲線形狀。
9.如權(quán)利要求1、3、5、7中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于具有與上述第一擴(kuò)散區(qū)電連接的第一輸入輸出電極;與上述第二擴(kuò)散區(qū)電連接的第二輸入輸出電極;以及電連接到上述柵極電極一端附近的接地電極;從上述第一和第二輸入輸出電極的任一個(gè)輸入信號(hào)、從另一個(gè)電極輸出信號(hào);同時(shí)，把上述接地電極接到固定電位的電源上或者接地。
10.如權(quán)利要求2、4、6、8中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于具有電連接到上述柵極電極一端附近的第一輸入輸出電極;電連接到上述柵極電極另一端附近的第2輸入輸出電極，以及與形成在上述溝道的一端附近的上述擴(kuò)散區(qū)電連接的接地電極;從上述第一和第二輸入輸出電極中的任意一個(gè)輸入信號(hào)、從另一個(gè)輸出信號(hào)，同時(shí)，把上述接地電極連接到固定電位的電源上或者接地。
11.如權(quán)利要求1、3、5、7中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于具有電連接到上述第一擴(kuò)散區(qū)的第一輸入輸出電極;電連接到上述第二擴(kuò)散區(qū)的第二輸入輸出電極;電連接到上述柵極電極一端附近的第三輸入輸出電極;以及電連接到上述柵極電極另一端附近的第四輸出電極;以及可以被用作把上述溝道和上述柵極電極兩者均作為信號(hào)傳送路徑的共模型器件。
12.如權(quán)利要求1、3、5、7中任一項(xiàng)中的LC元件，其特征在于僅僅把上述溝道用作上述信號(hào)傳送路徑，把上述柵極電極分割成多數(shù)個(gè)，并將被分割的多個(gè)柵極電極片分別電互連，對(duì)與被分割的電極之間相應(yīng)的部分預(yù)先注入載流子以使上述溝道不斷開。
13.如權(quán)利要求9的LC元件，其特征在于僅僅把上述溝道用作上述信號(hào)傳送路徑，把上述柵極電極分割成多數(shù)個(gè)，并將被分割的多個(gè)柵極電極片分別電互連，對(duì)與被分割電極之間相應(yīng)的部分預(yù)先注入載流子以使上述溝道不斷開。
14.如權(quán)利要求2、4、6、8中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于通過預(yù)先把載流子注入到一部分形成的上述溝道的位置中，把對(duì)應(yīng)于上述柵極電極形成的上述溝道分割成多個(gè)，并在被分割的各個(gè)溝道的一端附近設(shè)置上述第一擴(kuò)散區(qū)或上述第二擴(kuò)散區(qū)，再將這些多個(gè)第一擴(kuò)散區(qū)或第二擴(kuò)散區(qū)電互連。
15.如權(quán)利要求10的LC元件，其特征在于通過向上述即將形成溝道的部分位置預(yù)先注入載流子把對(duì)應(yīng)于上述柵極電極而形成的溝道分割成多個(gè)，并在被分割的各個(gè)溝道的一端附近設(shè)置上述第一擴(kuò)散區(qū)或者上述第二擴(kuò)散區(qū)，再將上述這些多數(shù)個(gè)第一擴(kuò)散區(qū)或者第二擴(kuò)散區(qū)電互連。
16.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于在上述信號(hào)傳送路徑的輸出一側(cè)接有緩沖器。
17.如權(quán)利要求9的LC元件，其特征在于在上述信號(hào)傳送路徑的輸出一側(cè)接有緩沖器。
18.如權(quán)利要求10的LC元件，其特征在于在上述信號(hào)傳送路徑的輸出一側(cè)接有緩沖器。
19.如權(quán)利要求11的LC元件，其特征在于在上述信號(hào)傳送路徑的輸出一側(cè)接有緩沖器。
20.如權(quán)利要求1、3、5、7中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于在上述LC元件的上述第一擴(kuò)散區(qū)或第二擴(kuò)散區(qū)中的任一個(gè)上連接有把經(jīng)由上述溝道輸出的信號(hào)進(jìn)行放大的緩沖器。
21.如權(quán)利要求9的LC元件，其特征在于在上述LC元件的上述第一擴(kuò)散區(qū)或者第二擴(kuò)散區(qū)中的任一個(gè)上連接有把經(jīng)由上述溝道輸出的信號(hào)進(jìn)行放大的緩沖器。
22.如權(quán)利要求11的LC元件，其特征在于在上述LC元件的上述第一擴(kuò)散區(qū)或第二擴(kuò)散區(qū)中的任一個(gè)上連接有把經(jīng)由上述溝道輸出的信號(hào)進(jìn)行放大的緩沖器。
23.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于通過可變地設(shè)定對(duì)上述柵極電極所加的柵極電壓，至少可變地控制上述溝道的電阻值。
24.如權(quán)利要求9的LC元件，其特征在于通過可變地設(shè)定對(duì)上述柵極電極所加的柵極電壓，至少可變地控制上述溝道的電阻值。
25.如權(quán)利要求10的LC元件，其特征在于通過可變地設(shè)定加在上述柵極電極上的柵極電壓，至少可變地控制上述溝道的電阻值。
26.如權(quán)利要求11的LC元件，其特征在于通過可變地設(shè)定對(duì)上述柵極電極所加的柵極電壓，至少可變地控制上述溝道的電阻值。
27.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基片表面附近與上述柵極電極對(duì)應(yīng)的位置上，預(yù)先注入載流子。
28.如權(quán)利要求9的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基片表面附近與上述柵極電極相對(duì)應(yīng)的位置上，預(yù)先注入載流子。
29.如權(quán)利要求10的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基片表面附近與上述柵極電極相對(duì)應(yīng)的位置上，預(yù)先注入載流子。
30.如權(quán)利要求11的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基片表面附近與上述柵極電極相對(duì)應(yīng)的位置上，預(yù)先注入載流子。
31.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基片表面附近，對(duì)將要形成上述溝道的至少一部分位置，預(yù)先注入載流子，并相對(duì)于上述柵極電極或長或短地設(shè)定上述溝道的長度，由此，使上述柵極電極與上述溝道部分地相對(duì)應(yīng)。
32.如權(quán)利要求9的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基板表面附近，對(duì)將要形成上述溝道的至少一部分位置，預(yù)先注入載流子，并相對(duì)于上述柵極電極或長或短地設(shè)定上述溝道的長度，由此使上述柵極電極與上述溝道部分地相對(duì)應(yīng)。
33.如權(quán)利要求10的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基板表面附近，對(duì)將要形成上述溝道的至少一部分位置，預(yù)先注入載流子，并相對(duì)于上述柵極電極或長或短地設(shè)定上述溝道的長度，由此使上述柵極電極與上述溝道部分地相對(duì)應(yīng)。
34.如權(quán)利要求11的LC元件，其特征在于在上述半導(dǎo)體基片表面附近，對(duì)將要形成上述溝道的至少一部分位置，預(yù)先注入載流子，并相對(duì)于上述柵極電極或長或短地設(shè)定上述溝道的長度，由此使上述柵極電極與上述溝道部分地相對(duì)應(yīng)。
35.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的LC元件，其特征在于在上述柵極電極上，設(shè)有把過電壓傍路到工作電源線一側(cè)或接地一側(cè)的保護(hù)電路。
36.如權(quán)利要求9的LC元件，其特征在于在上述柵極電極上設(shè)有把過電壓傍路到工作電源線一側(cè)或接地一側(cè)的保護(hù)電路。
37.如權(quán)利要求10的LC元件，其特征在于在上述柵極電極上設(shè)有把過電壓傍路到工作電源線一側(cè)或接地一側(cè)的保護(hù)電路。
38.如權(quán)利要求11的LC元件，其特征在于在上述柵極電極上設(shè)有把過電壓傍路到工作電源線一側(cè)或接地一側(cè)的保護(hù)電路。
39.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于把權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的LC元件形成為基片的一部分，并把上述柵極電極和與其相對(duì)應(yīng)而形成的溝道中的至少一個(gè)插入到信號(hào)線或中以形成一個(gè)整體。
40.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于把權(quán)利要求9的LC元件形成為基片的一部分，并把上述柵極電極和與其相對(duì)應(yīng)而形成的溝道中的至少一個(gè)插入到信號(hào)線或電源線中去以形成一個(gè)整體。
41.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于把權(quán)利要求10的LC元件形成為基片的一部分，并把上述柵極電極和與其相對(duì)應(yīng)而形成的溝道中的至少一個(gè)插入到信號(hào)線或電源線上去以形成一個(gè)整體。
42.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于把權(quán)利要求11的LC元件形成為基片的一部分，并把上述柵極電極和與其相對(duì)應(yīng)而形成的溝道中的至少一個(gè)插入到信號(hào)線或電源線上去以形成一個(gè)整體。
43.一種LC元件的制作方法，其特征在于包含下列步驟向半導(dǎo)體基片部分地注入雜質(zhì)，以形成第一擴(kuò)散區(qū)和第二擴(kuò)散區(qū);在整個(gè)或部分上述半導(dǎo)體基片上形成絕緣層;在上述絕緣層的上邊一層的表面上形成具有指定電感的電路，使其把上述第一擴(kuò)散區(qū)與上述第二擴(kuò)散連結(jié)起來，以及形成布線層，以把上述第一和第二擴(kuò)散區(qū)分別電連起來。
44.一種LC元件的制作方法，其特征在于包括下列步驟向半導(dǎo)體基片部分地注入雜質(zhì)，以形成擴(kuò)散區(qū);在整個(gè)或部分上述半導(dǎo)體基片上形成絕緣層;在上述絕緣層的上面一層表面上形成具有指定電感的柵極，使其一端位于上述擴(kuò)散區(qū)，以及形成把上述擴(kuò)散區(qū)電連起來的布線層。
全文摘要
LC元件、半導(dǎo)體裝置及其制作方法，LC元件在p-Si基片30上夾以絕緣層26形成指定形狀的柵電極10，給柵電極加電壓形成溝道22，由溝道22把基片30的表面附近隔開的位置上形成的第一擴(kuò)散區(qū)12和第二擴(kuò)散區(qū)14連接起來。溝道22和柵電極10都起電感器導(dǎo)體的作用，以分布參數(shù)的方式形成電容器。這種LC元件在較寬頻段內(nèi)具有良好的衰減特性?？捎肕OS制作技術(shù)簡單制造，可作為基片一部分，而省去后部工序中的部件裝配作業(yè)。
文檔編號(hào)H03H7/01GK1110028SQ9411481
公開日1995年10月11日 申請(qǐng)日期1994年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月26日
發(fā)明者池田毅, 中西努, 岡本明 申請(qǐng)人:T.I.F.株式會(huì)社