CH683577A5 - Integrierter Widerstand aus Halbleitermaterial. - Google Patents

Integrierter Widerstand aus Halbleitermaterial. Download PDF

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CH683577A5
CH683577A5 CH227092A CH227092A CH683577A5 CH 683577 A5 CH683577 A5 CH 683577A5 CH 227092 A CH227092 A CH 227092A CH 227092 A CH227092 A CH 227092A CH 683577 A5 CH683577 A5 CH 683577A5
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semiconductor
semiconductor material
integrated
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CH227092A
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Radivoje Popovic
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Sentron Ag
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Description

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CH 683 577 A5
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Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen integrierten Widerstand aus Halbleitermaterial gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die meisten integrierten Schaltungen enthalten konventionelle Widerstände, die bekannterweise folgender Art sein können:
a) Monolithische integrierte Halbleiterwiderstände (siehe Fig. 1), die mittels Ionen-Implantation oder Diffusion in einem Halbleiter-Substrat oder einer Halbleiter-Epitaxieschicht erzeugt werden. Diese Widerstände besitzen einen positiven Temperatur-Koeffizienten, einen relativ grossen Leckstrom und eine relativ grosse Kapazität. Sie benötigen eine grosse Fläche und sind daher relativ teuer. Sie gestatten die Herstellung von Widerstandswerten bis maximal 1 Mß.
b) Polykristall-Silizium-Widerstände, welche an der Oberfläche einer Silizium-Dioxid-Schicht deponiert werden. Diese Widerstände besitzen einen positiven Temperatur-Koeffizienten und eine relativ grosse Kapazität. Sie benötigen eine grosse Fläche und sind somit relativ teuer. Sie gestatten die Herstellung von Widerstandswerten bis maximal 1 Mß.
c) Dünnschicht-Metall-Widerstände, welche an der Oberfläche einer Silizium-Dioxid-Schicht deponiert werden. Sie benötigen sowohl eine grosse Fläche als auch einen komplizierten Herstellungs-prozess und sind daher besonders teuer.
d) Feldeffekt-Transistoren (FET), z.B. MOS-FET-Transistoren, die in ihrem linearen Bereich betrieben werden. Sie besitzen einen positiven Temperatur-Koeffizienten und einen relativ grossen Leckstrom. Sie benötigen eine grosse Fläche und sind somit relativ teuer. Sie gestatten die Herstellung von Widerstandswerten bis maximal 1 Mß.
Ein in der Fig. 1 dargestellter Aufbau eines monolithischen integrierten Widerstandes ist bekannt. Er gestattet wie bereits erwähnt die Realisierung von Widerstandswerten bis höchstens 1 Mß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten integrierten Widerstand so zu verbessern, dass hochohmige Widerstandswerte in der Grössenordnung von etwa 100 kß bis mehr als 1 Gß realisierbar sind und der integrierte Widerstand einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, einfach zu realisieren ist, eine relativ kleine Fläche in Anspruch nimmt und somit eine kleine parasitäre Kapazität sowie einen kleinen Leckstrom gegenüber dem Halbleitersubstrat aufweist. Erfin-dungsgemässe Widerstände sind sehr vorteilhaft zu verwenden in integrierten Schaltungen mit sehr niedrigem Stromverbrauch oder in integrierten Schaltungen, die der Messung von sehr kleinen Strömen in der Grössenordnung von 10 pA bis 10 nA dienen. Sie gestatten ausserdem eine Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Stromver-stärkungsfaktors von Bipolartransistoren.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsge-
mässen integrierten Widerstandes ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. In einer bevorzugten Ausführung besitzt der Temperaturkoeffizent des integrierten Widerstandes einen vorgegebenen Wert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt eines bekannten Aufbaus eines monolithischen integrierten Halbleiterwiderstandes,
Fig. 2 einen Querschnitt eines erfindungsgemäs-sen Aufbaus einer ersten Variante eines integrierten Widerstandes aus Halbleitermaterial,
Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild des in der Fig. 2 dargestellten erfindungsgemässen integrierten Widerstandes aus Halbleitermaterial,
Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild einer Kombination zweier Arten von Widerständen,
Fig. 5 einen Querschnitt eines erfindungsgemässen Aufbaus einer zweiten Variante eines integrierten Widerstandes aus Halbleitermaterial,
Fig. 6 einen detaillierten Ausschnitt aus einem Querschnitt eines erfindungsgemässen integrierten Widerstandes,
Fig. 7 eine Draufsicht des in der Fig. 6 dargestellten detaillierten Ausschnittes,
Fig. 8 einen Querschnitt eines erfindungsgemässen Aufbaus einer dritten Variante eines integrierten Widerstandes aus Halbleitermaterial,
Fig. 9 einen Querschnitt eines erfindungsgemässen Aufbaus einer vierten Variante eines integrierten Widerstandes aus Halbleitermaterial und
Fig. 10 ein elektrisches Schaltbild des in der Fig. 8 und der Fig. 9 dargestellten erfindungsgemässen integrierten Widerstandes aus Halbleitermaterial.
Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile.
Im integrierten Widerstand werden Schichten und Anschlusskontakte aus Halbleitermaterial eines ersten Leitfähigkeitstyps N oder P und eines zweiten Leitfähigkeitstyps P bzw. N verwendet. Aus Gründen der Einfachheit und der Übersichtlichkeit gilt nachfolgend und in der Zeichnung jeweils die Annahme, dass der erste Leitfähigkeitstyp N und der zweite Leitfähigkeitstyp P ist. Dabei gilt jeweils als wohlverstanden, dass das Umgekehrte im erfindungsgemässen Widerstand auch der Fall sein kann.
Der integrierte Widerstand ist zum Beispiel ein Teil einer integrierten bipolaren Schaltung, die zusätzlich noch Bipolartransistoren und/oder weitere Widerstände aufweist. Die integrierte bipolare Schaltung enthält z.B. ein für alle integrierten Bauelemente gemeinsames Halbleiter-Substrat 1 aus Halbleitermaterial des zweiten Leitfähigkeitstyps P, welches wegen seiner speziellen Rolle in der Zeichnung mit Ps («Psubstrat») bezeichnet ist, während auf dem Halbleiter-Substrat 1 eine einzige ebenfalls für alle integrierten Bauelemente gemeinsame Epitaxieschicht 2 aus Halbleitermaterial des ersten Leitfähigkeitstyps N angeordnet ist.
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In einer in der Fig. 2 dargestellten ersten Variante des erfindungsgemässen integrierten Widerstandes ist die Epitaxieschicht 2 auf an sich bekannte Weise in nebeneinander liegenden und im Betrieb gegeneinander elektrisch isolierten Inseln aufgeteilt, in denen jeweils ein zugehöriges elektrisches Bauelement der integrierten Schaltung, z.B. der dargestellte integrierte Widerstand, angeordnet ist. Eine Inselbildung erfolgt dabei jeweils mittels eines rohr-förmigen, über die ganze Tiefe der Epitaxieschicht 2 reichenden und die betreffende Insel seitlich umgebenden Isolationsringes 3a; 3b. Das Halbleitermaterial des letzteren und der Epitaxieschicht 2 sind von unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp. In der Fig. 1 und der Fig. 2 gilt die Annahme, dass der Isolationsring 3a; 3b aus Halbleitermaterial des zweiten Leitfähigkeitstyps P besteht, welches in der Zeichnung wegen seiner speziellen Rolle mit Pi («Pisoiation») bezeichnet ist. Der Isolationsring 3a; 3b ist in der Zeichnung jeweils wegen seiner rohr-förmigen Gestalt durch zwei Querschnittflächen 3a und 3b dargestellt. Er besitzt einen über einen externen elektrischen Anschluss 4 z.B. an Masse liegenden Halbleiter-Anschiusskontakt 3c; 3d (siehe Fig. 1) bzw. 5b; 3d (siehe Fig. 2). Der Halbleiter-Anschlusskontakt 3c; 3d bzw. 5b; 3d besteht aus einem grösseren Halbleiter-Anschlusskontakt 3c (siehe Fig. 1) bzw. 5b (siehe Fig. 2), der mindestens teilweise an der Oberfläche im Isolationsring 3a; 3b angeordnet ist, und aus einem kleineren, den elektrischen Anschluss 4 aufweisenden Halbleiter-Anschlusskontakt 3d. Der grössere und der kleinere Halbleiter-Anschlusskontakt 3c, 5b und 3d bestehen aus Halbleitermaterial des gleichen zweiten Leitfähigkeitstyps P wie der Isolationsring 3a; 3b. Das Halbleitermaterial des kleineren Halbleiter-Anschlusskontaktes 3d ist in der Fig. 1 und der Fig. 2, da stärker mit Fremdatomen dotiert als dasjenige des grösseren Halbleiter-Anschlusskontaktes 3c bzw. 5b, mit P+ bezeichnet. Der kleinere Halbleiter-Anschlusskontakt 3d ist an der Oberfläche im grösseren Halbleiter-Anschlusskontakt 3c (siehe Fig. 1) bzw. 5b (siehe Fig. 2) angeordnet.
In der Fig. 1 ist ein bekannter konventioneller monolithischer integrierter Halbleiterwiderstand dargestellt, der neben dem Halbleiter-Substrat 1, der Epitaxieschicht 2 und dem Isolationsring 3a; 3b mit seinem über die externe elektrische Verbindung 4 an Masse liegenden Halbleiter-Anschlusskontakt 3c; 3d noch eine wannenförmige Halbleiterschicht 5a enthält, deren Halbleitermaterial vom gleichen zweiten Leitfähigkeitstyp P ist wie dasjenige des Isolationsringes 3a; 3b. Die wannenförmige Halbleiterschicht 5a ist an der Oberfläche, ohne Kontakt mit dem Isolationsring 3a; 3b, in dem dem konventionellen monolithischen integrierten Halbleiterwiderstand zugeordneten Teil der Epitaxieschicht 2, d.h. in der diesem Widerstand zugeordneten Insel, angeordnet. Die auf dem Halbleiter-Substrat 1 angeordnete und als Epitaxieschicht bezeichnete Halbleiterschicht 2 kann auch ein Halbleiter-Substrat sein. In diesem Fall ist das Halbleiter-Substrat 1 überflüssig und nicht mehr vorhanden. Die wannenförmige Halbleiterschicht 5a und die Halbleiterschicht 2 bestehen dabei aus Halbleitermaterial unterschiedlichem Leitfähigkeitstyps P bzw. N. Der konventionelle monolithische integrierte Halbieiterwiderstand enthält zwei Halbleiter-Anschlusskontakte 6 und 7, die an der Oberfläche in der dem betreffenden konventionellen monolithischen integrierten Halbleiterwiderstand zugeordneten und im Betrieb von allen anderen integrierten Bauelementen der integrierten Schaltung, z.B. von dort vorhandenen P/N-Dioden, elektrisch isolierten wannenförmigen Halbleiterschicht 5a angeordnet sind. Die Halbleiter-Anschlusskontakte 6 und 7 bestehen aus Halbleitermaterial des gleichen zweiten Leitfähigkeitstyps P wie die wannenförmige Halbleiterschicht 5a. Ihr Halbleitermaterial ist jedoch stärker mit Fremdatomen dotiert als dasjenige der wannenförmigen Halbleiterschicht 5a des konventionellen monolithischen integrierten Halbleiterwiderstandes und daher in der Fig. 1 mit P+ bezeichnet. Die beiden Halbleiter-Anschlusskontakte 6 und 7 besitzen je einen externen elektrischen Anschluss 8 bzw. 9, der je einen der beiden elektrischen Anschlüsse des konventionellen monolithischen integrierten Widerstandes bildet. Der eigentliche Widerstand wird durch den Widerstand des Teils der wannenförmigen Halbleiterschicht 5a gebildet, der sich zwischen den beiden Halbleiter-Anschlusskontakten 6 und 7 befindet. Die wannenförmige Halbieiterschicht 5a und der Halbleiter-Anschlusskontakt 3c besitzen vorzugsweise eine gleiche Schichtdicke d1. Die Halbleiter-Anschlusskontakte 3d, 6 und 7 besitzen ihrerseits vorzugsweise eine gleiche Schichtdicke b1 < d1. Der in der Fig. 1 dargestellte konventionelle monolithische integrierte Halbleiterwiderstand besitzt einen positiven Temperaturkoeffizienten und einen Widerstandswert von höchstens 1 Mq.
Wie in der Fig. 3 und der Fig. 4 dargestellt, enthält der erfindungsgemässe integrierte Widerstand als Widerstand in allen Varianten eine Reihenschaltung mehrerer z.B. gleichgepolter P/N-Dioden. In der Zeichnung gilt jeweils die Annahme, dass drei P/N-Dioden 10, 11 und 12 in einer Reihenschaltung 10; 11; 12 vorhanden sind. Jede P/N-Diode 10, 11 und 12 der Reihenschaltung 10; 11; 12 besteht aus einer Halbleiter-Wanne 10a, 11a bzw. 12a aus Halbleitermaterial eines vorgegebenen Leitfähigkeitstyps N oder P, in der an der Oberfläche jeweils zwei Halbleiter-Anschlusskontakte 10b und 10c bzw. 11b und 11c bzw. 12b und 12c angeordnet sind, deren beider Halbleitermaterial je einen unterschiedlichen Leitfähigkeitstyp N bzw. P aufweist und die sich beide mindestens teilweise überlappen, wobei beide je einen elektrischen Anschluss 10d bzw. 10e, 11d bzw. 11e oder 12d bzw. 12e besitzen zur Realisierung der Reihenschaltung 10; 11 ; 12 mittels externer elektrischer Verbindungen. Das Halbleitermaterial desjenigen der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte 10b, 11b, 12b bzw. 10c, 11c, 12c einer jeden P/N-Diode 10, 11 oder 12, der aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps N (siehe Fig. 2) bzw. P (siehe Fig. 5) besteht wie die zugehörige Halbleiter-Wanne 10a, 11a bzw. 12a, ist stärker mit Fremdatomen dotiert als das Halbleitermaterial der letzteren.
Die Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a sind jeweils in einer Halbleiterschicht 5b (siehe Fig. 2)
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bzw. 2 (siehe Fig. 5) an deren Oberfläche und getrennt durch deren Halbleitermaterial angeordnet. Die Halbleiterschicht 5b bzw. 2 und die Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a sind von unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp P bzw. N. Das Halbleitermaterial desjenigen Halbleiter-Anschlusskontaktes 10c, 11c oder 12c bzw. 10b, 11b oder 12b einer jeden P/N-Diode 10, 11 und 12 der Reihenschaltung 10; 11; 12, welches vom gleichen Leitfähigkeitstyp P bzw. N ist wie die zugehörige Halbleiterschicht 5b bzw. 2, ist stärker mit Fremdatomen dotiert als das Halbleitermaterial der Halbleiterschicht 5b bzw. 2. In der Zeichnung gilt jeweils die Annahme, dass ein erster der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte 10b, 11b oder 12b einer jeden PI N-Diode 10, 11 und 12 aus Halbleitermaterial des ersten Leitfähigkeitstyps N besteht, während ein zweiter der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte 10c, 11c oder 12c einer jeden P/N-Diode 10, 11 und 12 seinerseits aus Halbleitermaterial des zweiten Leitfähigkeitstyps P besteht.
Im Betrieb sind die Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a jeweils durch das Halbleitermaterial P bzw. N der Halbleiterschicht 5b bzw. 2 gegeneinander elektrisch isoliert. Die ersten Halbleiter-Anschlusskontakte 10b, 11b und 12b besitzen vorzugsweise alle eine gleiche Schichtdicke a2, die Halbleiter-An-schlusskontakte 10c, 11c und 12c vorzugsweise alle eine gleiche Schichtdicke b2, die Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a vorzugsweise jeweils eine gleiche Schichtdicke c2 und die Halbleiterschicht 5b, falls vorhanden, eine Schichtdicke d2 mit a2 < t>2 < c2 < d2. In der Fig. 2 bilden die Haibieiter-Wanne 10a und der Halbleiter-Anschlusskontakt 10c die P/N-Diode 10, die Halbleiter-Wanne 11a und der Halbleiter-Anschlusskontakt 11c die PI N-Diode 11 sowie die Halbleiter-Wanne 12a und der Halbleiter-Anschlusskontakt 12c die P/N-Diode 12.
Die Anschlusskontakte 10b, 10c, 11b, 11c, 12b und 12c besitzen je einen elektrischen Anschluss 10d, 10e, 11d, 11e, 12d bzw. 12e der in der Zeichnung jeweils als Drahtanschluss dargestellt ist, jedoch in der Praxis in der Regel aus einer sogenannten Metallisierung besteht, die auf der Oberfläche der integrierten Schaltung angeordnet ist. Der elektrische Anschluss 10e ist extern mittels z.B. der Metallisierung mit dem elektrischen Anschluss 11 d und der elektrische Anschluss 11e extern mit dem elektrischen Anschluss 12d verbunden, so dass die den integrierten Widerstand bildenden P/N-Dioden 10 bis 12 gleichgepolt elektrisch in Reihe geschaltet sind. Der elektrische Anschluss 10d bildet dann einen ersten Anschluss 8 der Dioden-Reihenschal-tung 10; 11; 12 und damit des integrierten Widerstandes, während der elektrische Anschluss 12e einen zweiten Anschluss 9 der Dioden-Reihenschaltung 10; 11; 12 und damit des integrierten Widerstandes bildet.
In der in der Fig. 2 dargestellten ersten Variante des erfindungsgemässen integrierten Widerstandes gilt die Annahme, dass der letztere nur aus der in der Fig. 3 dargestellten Reihenschaltung 10; 11; 12 dreier P/N-Dioden 10, 11 und 12 besteht. Der erfin-dungsgemässe integrierte Widerstand enthält in dieser Variante das Halbleiter-Substrat 1, die Epitaxieschicht 2 und den Isolationsring 3a; 3b mit seinem über die externe elektrische Verbindung 4 an Masse liegenden Halbleiter-Anschlusskontakt 5b; 3d, wobei der grössere Halbleiter-Anschlusskontakt 5b des letzteren eine wannenförmige Halbleiterschicht 5b ist. Die den erfindungsgemässen integrierten Widerstand bildenden P/N-Dioden 10 bis 12 sind im Betrieb elektrisch isoliert von allen anderen elektrischen Bauelementen einer zugehörigen integrierten Schaltung in der letzteren angeordnet, indem die Halbleiterschicht 5b an der Oberfläche in einem dem integrierten Widerstand zugeordneten Teil der Epitaxieschicht 2, d.h. in der diesem Widerstand zugeordneten Insel, angeordnet ist, die seitlich von dem über die ganze Tiefe der Epitaxieschicht 2 reichenden Isolationsring 3a; 3b umgeben ist. Die Halbleiterschicht 5b ist dabei so angeordnet, dass sie einen oberen Teil des Isolationsringes 3a; 3b mindestens teilweise berührend überlappt. Der Isolationsring 3a; 3b besteht aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps P wie die Halbleiterschicht 5b, während die letztere und die Epitaxieschicht 2 aus Halbleitermaterial unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps P bzw. N bestehen. Der kleinere Halbleiter-Anschlusskontakt 3d des Halbleiter-Anschlusskontaktes 5b; 3d ist vorzugsweise in dem den Isolationsring 3a; 3b überlappenden Teil der Halbleiterschicht 5b angeordnet und besitzt eine Schichtdicke b2. Das Halbleitermaterial der zweiten Halbleiter-Anschlusskontakte 10c, 11c und 12c ist in der Fig. 2 mit P+ bezeichnet, da es vom gleichen Leitfähigkeitstyp P ist wie dasjenige der Halbieiter-schicht 5b und demnach stärker mit Fremdatomen dotiert ist als das Halbleitermaterial der letzteren. Das Halbleitermaterial der Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a ist in der Fig. 2, da stärker mit Fremdatomen dotiert als das Halbleitermaterial der Epitaxieschicht 2, mit N+ bezeichnet. Das Halbleitermaterial der ersten Halbleiter-Anschlusskontakte 10b, 11b und 12b ist in der Fig. 2 mit N++ bezeichnet, da es vom gleichen Leitfähigkeitstyp N ist wie dasjenige der Haibleiter-Wannen 10a, 11a und 12a und demnach stärker mit Fremdatomen dotiert ist als das Halbleitermaterial der letzteren.
Damit die Isolations-PN-Übergänge zwischen dem N+-Material der Halbleiter-Wannen 10a, 11a sowie 12a und dem P-Material der Halbleiterschicht 5b im Betrieb immer in Sperr-Richtung gepolt bleiben, müssen die an den beiden Anschlüssen 8 und 9 anstehenden elektrischen Spannungen stets positiver sein als die am Halbleiter-Substrat 1 über den elektrischen Anschluss 4 anliegende elektrische Spannung, von der in der Fig. 2 angenommen wurde, dass sie die Masse-Spannung, d.h. 0 Volt ist.
In der Fig. 5 ist eine einfachere, auch in einer in MOS-Technologie hergetellten integrierten Schaltung verwendbare zweite Variante des erfindungsgemässen integrierten Widerstandes dargestellt. Die dargestellte zweite Variante ist ähnlich aufgebaut wie die in der Fig. 2 dargestellte erste Variante mit den Unterschieden, dass der Isolationsring 3a; 3b und die Halbleiterschicht 5b nicht mehr vorhanden sind, dass die Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a statt aus N+-Material aus Halbleitermaterial des
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zweiten Leitfähigkeitstyps P bestehen und dass der Halbleiter-Anschlusskontakt 5b; 3d nur mehr aus dem kleineren, den elektrischen Anschluss 4 aufweisenden Halbleiter-Anschlusskontakt 3d besteht, der diesmal aus N++-Material des ersten Leitfähigkeitstyps N besteht, eine Schichtdicke a2 besitzt und an der Oberfläche unmittelbar in der Epitaxieschicht 2 angeordnet ist. Ausserdem liegt der elektrische Anschluss 4 nicht an Masse, sondern an einer elektrischen Spannung V4, die grösser ist als die elektrischen Spannungen der beiden elektrischen Anschlüsse 8 und 9, damit die Isolations-PN-Übergänge zwischen dem P-Material der Halbleiter-Wannen 10a, 11a sowie 12a und dem N-Material der Epitaxieschicht 2 immer in Sperr-Richtung gepolt bleiben. Die auf dem Halbleiter-Substrat 1 angeordnete und als Epitaxieschicht bezeichnete Halbleiterschicht 2 kann auch durch ein Halbleiter-Substrat aus Halbleitermaterial des ersten Leitfähigkeitstyps N ersetzt werden. In diesem Fall ist das Halbleiter-Substrat 1 überflüssig und nicht mehr vorhanden. Die Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a sind somit in der zweiten Variante getrennt durch dessen Halbleitermaterial an der Oberfläche in einer Halbleiterschicht 2 aus Halbleitermaterial des ersten Leitfähigkeitstyps N angeordnet, die entweder die auf dem Halbleiter-Substrat 1 angeordnete Epitaxieschicht 2 oder ein Halbleiter-Substrat ist. Dabei ist das Halbleitermaterial des ersten Leitfähigkeitstyps N des ersten Halbleiter-Anschlusskontaktes 10b, 11b bzw. 12b einer jeden P/N-Diode 10, 11 und 12 der Reihenschaltung 10; 11; 12 stärker mit Fremdatomen dotiert als das Halbleitermaterial der Halbleiterschicht 2. Das Halbleitermaterial des ersten Halbleiter-Anschlusskontaktes 10b, 11b bzw. 12b einer jeden P/N-Diode 10, 11 und 12 und der Halbleiterschicht 2 bestehen alle aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps N. Das Halbleitermaterial der ersten Halbleiter-Anschlusskontakte 10b, 11b und 12b ist demnach stärker mit Fremdatomen dotiert als das Halbleitermaterial der Halbleiterschicht 2 und mit N++ bezeichnet. Das Haibleitermaterial des zweiten Halbleiter-Anschluss-kontaktes 10c, 11c bzw. 12c einer jeden P/N-Diode 10, 11 und 12 und der zugehörigen Halbleiter-Wan-ne 10a, 11a bzw. 12a bestehen alle aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps P. Das Halbleitermaterial der zweiten Halbieiter-Anschluss-kontakte 10c, 11c und 12c ist demnach stärker mit Fremdatomen dotiert als das Halbleitermaterial der Halbleiter-Wannen 10a, 11a und 12a und daher mit P+ bezeichnet. Die Spannung V4 ist in jedem Fall so zu wählen, dass die an den beiden elektrischen Anschlüssen 8 und 9 anstehenden elektrischen Spannungen im Betrieb bei vorhandenem Halbleiter-Substrat 1 stets negativer bleiben als die an der Epitaxieschicht 2 bzw., bei nichtvorhandenem Halbleiter-Substrat 1, als die am Halbleiter-Substrat anliegende elektrische Spannung V4.
Die aus N++- oder P+-Halbleitermaterial bestehenden Halbleiter-Anschlusskontakte 3d (Fig. 5), 10b, 11b und 12b bzw. 3d (Fig. 2), 10c, 11c und 12c werden vorzugsweise mittels einer Tiefenergie-lonen-lmplantation von Phosphor oder Arsen (N++) bzw. von Bor (P+) erzeugt. Die Eindringtiefen und
Schichtdicken a2 und b2 sind sehr klein, etwa 0,1 um. Das Dotierungsprofil N++ weist vorzugsweise ein möglichst scharfes Maximum an oder nahe der Oberfläche auf. In der Fig. 6 und der Fig. 7 ist ein detaillierter Ausschnitt aus einem Querschnitt bzw. eine Draufsicht dieses Ausschnitts des in der Fig. 2 oder der Fig. 5 dargestellten erfindungsgemässen integrierten Widerstandes dargestellt, wobei im Gegensatz zu den Darstellungen in der Fig. 2 und der Fig. 5 auch eine immer vorhandene Silizium-Dioxidschicht 14 dargestellt ist, die die Oberfläche der integrierten Schaltung bedeckt. In der Fig. 7 wurde zeichnerisch berücksichtigt, dass die Silizium-Dioxidschicht 14 durchsichtig ist. Der in Metallisierungsform vorhandene elektrische Anschluss 10e, 11 e oder 12e ist durch eine Öffnung 15 in der Silizium-Dioxidschicht 14 in engem Kontakt mit dem P+-Halbleitermaterial des Anschlusskontaktes 10c, 11c bzw. 12c, welcher, wie bereits erwähnt, eine Schichtdicke b2 besitzt. Die in der Fig. 6 schraffierten Teile des P+-Halbleitermaterials des Anschlusskontaktes 10c, 11c bzw. 12c und des N++-Halblei-termaterials des Anschlusskontaktes 10b, 11b bzw. 12b befinden sich jeweils an der Oberfläche des betreffenden P+- bzw. N++-Halbleitermaterials oder nahe dieser Oberfläche. Sie stellen jeweils den Bereich höchster Dotierung des betreffenden P+- bzw. N++-Halbleitermaterials dar, welche z.B. annähernd
1019 bis 5.1019 cm-3 im P+-Halbleitermaterial bzw.
1020 cm-3 im N++-Halbleitermaterial beträgt. Der Anschlusskontakt 10b, 11b und 12b besitzt, wie bereits erwähnt, eine Schichtdicke a2 < b2. Wegen den hohen Dotierungen des N++- und des P+-Halb-leitermaterials sowie den geringen Schichtdicken a2 bzw. b2 der Halbleiter-Anschlusskontakte 10b, 11b und 12b bzw. 10c, 11c und 12c entsteht bereits bei einer Nullspannung oder einer relativ niedrigen Spannung in der Grössenordnung von Millivolts ein Tunneleffekt der Ladungsträger am Übergang zwischen jedem der beiden sich überlappenden Anschlusskontakte 10b und 10c bzw. 11b und 11c bzw. 12b und 12c, so dass die P/N-Dioden 10, 11 und 12 jeweils wie eine Art «Backward diode» funktionieren und im Bereich von etwa - 50 mV bis + 50 mV genau wie ein ohmscher Widerstand eine annähernd lineare Spannungs/Strom-Kennlinie besitzen. Der Tunneleffekt findet dabei in dem Bereich statt, in dem sich die am stärksten dotierten N++-und P+-Gebiete berühren. In dem in der Fig. 6 und der Fig. 7 dargestellten Bereich 16 findet der Tun-nel-Effekt in lateraler, d.h. in horizontaler, parallel zur Oberfläche verlaufender Richtung statt. Die vertikale Ausdehnung y des Tunnel-Bereichs (siehe Fig. 6) ist sehr gering, nur einige 10-9 m, während die horizontale Breite x des Tunnel-Bereichs (siehe Fig. 7) durch Photolitographie bestimmt wird und z.B. annähernd 2 um beträgt. Die Tunnel-Fläche x.y ist dabei sehr klein, nur einige 10~15 m2, was massgebend ist für die Erreichung hoher Widerstandswerte. Bei den angegebenen Dotierungen ist der spezifische Kontaktwiderstand Rc in der Tunnel-Zone z.B. annähernd gleich 1 fì.cm2. Der Widerstand Ri der Dioden 10, 11 oder 12 ist Rc/St, wobei St die Tunnel-Fläche darstellt und annähernd gleich 10~15 m2 ist. In diesem Fall ist der Wider-
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stand Ri der Diode 10, 11 oder 12 annähernd gleich 1 Gq, so dass der Widerstandswert des erfindungsgemässen integrierten Widerstandes, der aus der Reihenschaltung mehrerer Dioden 10 bis 12 besteht, einige Gn betragen kann. In der Fig. 7 gilt die Annahme, dass der Anschlusskontakt 10c, 11c bzw. 12c breiter ist als der zugehörige Anschlusskontakt 10b, 11b bzw. 12b, jedoch jeweils einen schmäleren balkonartig vorstehenden Teil 17 besitzt (siehe Fig. 7), der schmäler als der zugehörige Anschlusskontakt 10b, 11b bzw. 12b ist und von diesem teilweise überlappt wird.
Der erfindungsgemässe integrierte Widerstand kann in allen Varianten zwecks Realisierung eines vorgegebenen Widerstandswertes und eines vorgegebenen Temperaturkoeffizient-Wertes aus einer Kombination der Reihenschaltung 10; 11; 12 der PI N-Dioden 10, 11 und 12 sowie mindestens eines mit der Reihenschaltung 10; 11; 12 elektrisch verbundenen konventionellen Widerstandes 13a und/ oder 13b und/oder 13c einer integrierten Schaltung bestehen. Die konventionellen Widerstände 13a bis 13c sind solche der eingangs genannten Art, vorzugsweise jedoch monolithische integrierte Halbleiterwiderstände. Im letzteren Fall besitzen sie den in der Fig. 1 dargestellten Aufbau. Der erfindungsgemässe integrierte Widerstand kann somit in bevorzugten Ausführungen ein in der Fig. 2 bzw. der Fig. 5 dargestellter Widerstand (siehe auch Fig. 3) oder eine Kombination mindestens eines in der Fig. 1 dargestellten konventionellen monolithischen integrierten Widerstandes und des in der Fig. 2 bzw. der Fig. 5 dargestellten integrierten Widerstandes sein. Im letzteren Fall besteht der erfindungsgemässe integrierte Widerstand, wie in der Fig. 4 dargestellt, aus einer geeigneten Reihen- und/oder Parallelschaltung der beiden Arten von Widerständen. Ein konventioneller monolithischer integrierter Halbieiterwiderstand 13a oder 13b ist dabei z.B. mit der Dioden-Reihenschaltung 10; 11; 12 in Reihe bzw. parallelgeschaltet oder ein konventioneller monolithischer integrierter Widerstand 13c ist mit der Reihenschaltung 10; 11; 12; 13a der Dioden-Reihenschaltung 10; 11; 12 und des konventionellen monolithischen integrierten Halbleiterwiderstandes 13a parallelgeschaltet. Da die konventionellen monolithischen integrierten Halbleiterwiderstände 13a, 13b und 13c nur fakultativ vorhanden sind, sind sie in der Fig. 4 gestrichelt dargestellt.
Falls der erfindungsgemässe integrierte Widerstand aus einer Kombination mindestens eines in der Fig. 1 dargestellten konventionellen Widerstandes 13a, 13b oder 13c und des in der Fig. 2 dargestellten integrierten Widerstandes besteht, sind die beiden Halbleiter-Anschlusskontakte 6 und 7 der konventionellen Widerstände 13a, 13b und 13c an der Oberfläche in einer dem betreffenden konventionellen Widerstand 13a, 13b bzw. 13c zugeordneten und im Betrieb vom in der Fig. 2 dargestellten integrierten Widerstand elektrisch isolierten wannenförmigen Halbleiterschicht 5a angeordnet, die ihrerseits an der Oberfläche in der Epitaxieschicht 2 angeordnet ist.
Falls der erfindungsgemässe integrierte Widerstand aus einer Kombination mindestens eines in der Fig. 1 dargestellten konventionellen Widerstandes 13a, 13b oder 13c und des in der Fig. 5 dargestellten integrierten Widerstandes besteht, sind die beiden Halbleiter-Anschlusskontakte 6 und 7 an der Oberfläche in der wannenförmigen Halbleiterschicht 5a angeordnet, die ihrerseits an der Oberfläche in der Halbleiterschicht 2 angeordnet ist, die, wie bereits erwähnt, entweder eine Epitaxieschicht oder ein Halbleiter-Substrat ist.
Durch eine geeignete Wahl einer Reihen- und/ oder Parallelschaltung der beiden Arten von Widerständen kann ein Widerstandswert in der Grössenordnung von 100 kß bis 1 Gq und ein bestimmter vorgegebener negativer Temperaturkoeffizient, z.B. - 0,5%/°Kelvin, des erfindungsgemässen integrierten Widerstandes realisiert werden. Da Bipolartransistoren für ihre Stromverstärkung typischerweise je einen positiven Temperaturkoeffizienten, z.B. + 0,25%/°Kelvin, aufweisen, kann mit einem bestimmten negativen Temperaturkoeffizienten des erfindungsgemässen integrierten Widerstandes eine diesen Widerstand enthaltende integrierte Schaltung, z.B. ein integrierter Verstärker, temperaturunempfindlich gemacht werden.
In der Fig. 2 bis Fig. 5 gilt jeweils die Annahme, dass die P/N-Dioden 10 bis 12 in der Reihenschaltung 10; 11; 12 gleichgepolt, d.h. in gleicher Richtung gepolt, angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführung können die P/N-Dioden 10 bis 12 jedoch auch teilweise in entgegengesetzter Richtung gepolt in der Reihenschaltung 10; 11; 12 angeordnet sein. In der in der Fig. 10 dargestellten Anordnung sind z.B. die P/N-Dioden 10 und 12 in gleicher Richtung und die P/N-Diode 11 in entgegengesetzter Richtung in der Reihenschaltung 10; 11; 12 angeordnet. Dies bedeutet z.B., dass in diesem Fall in der Darstellung der Fig. 2 und der Fig. 5 in diesem Fall der elektrische Anschluss 10e mittels externer elektrischer Verbindungen nicht mit dem elektrischen Anschluss 11d, sondern mit dem elektrischen Anschluss 11e und der elektrische Anschluss 11 d statt dessen mit dem elektrischen Anschluss 12d verbunden ist.
In der in der Fig. 8 und Fig. 9 dargestellten dritten und vierten erfindungsgemässen Variante des integrierten Widerstandes bilden jeweils eine gerade Anzahl P/N-Dioden, z.B. die beiden P/N-Dioden 10 und 11, der Reihenschaltung 10; 11; 12 zwei zu zwei je ein Diodenpaar 10; 11, welches jeweils aus zwei in entgegengesetzter Richtung gepolten P/N-Dioden besteht. Bei Vorhandensein mehrerer solcher Diodenpaare sind diese in der Reihenschaltung alle elektrisch in Reihe geschaltet. Die in der Fig. 8 dargestellte Anordnung ist ähnlich aufgebaut wie die in der Fig. 5 dargestellte Anordnung und die in der Fig. 9 dargestellte Anordnung ähnlich aufgebaut wie die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung mit folgenden Unterschieden: Die Halbleiter-Wannen 10a und 11a der beiden P/N-Dioden 10 und 11 des Diodenpaares 10; 11 sind jeweils räumlich so angeordnet, dass sie Kontakt miteinander besitzen und eine einzige gemeinsame Halbleiter-Wanne 10a; 11a bilden. Ausserdem ist derjenige der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte 10b und 11b (Fig. 2, Fig. 9)
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bzw. 10c und 11 c (Fig. 5, Fig. 8) einer jeden P/N-Diode 10 und 11 des Diodenpaares 10; 11, der aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps N bzw. P besteht wie die gemeinsame Halbleiter-Wanne 10a; 11a, jeweils räumlich so angeordnet, dass die beiden betreffenden Halbleiter-Anschluss-kontakte 10b und 11b bzw. 10c und 11c des Diodenpaares 10; 11 räumlich Kontakt miteinander besitzen und einen einzigen gemeinsamen Halbleiter-Anschlusskontakt 10b; 11b (siehe Fig. 9) bzw. 10c; 11c (siehe Fig. 8) bilden, der jeweils an der Oberfläche in der gemeinsamen Halbleiter-Wanne 10a; 11a angeordnet ist. Der andere der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte 10c und 11c (siehe Fig. 9) bzw. 10b und 11b (siehe Fig. 8) einer jeden P/N-Diode 10 und 11 des Diodenpaares 10; 11 ist dabei an der Oberfläche in der gemeinsamen Halbleiter-Wanne 10a; 11a so angeordnet, dass er den gemeinsamen Halbleiter-Anschlusskontakt 10b; 11b (siehe Fig. 9) bzw. 10c; 11c (siehe Fig. 8) teilweise überlappt (siehe Fig. 9) bzw. von dem letzteren mindestens teilweise überlappt wird (siehe Fig. 8). Er besitzt ausserdem je einen elektrischen Anschluss 10d bzw. 11 d zur Realisierung der Reihenschaltung 10; 11; 12 mittels externer elektrischer Verbindungen. In der in der Fig. 8 dargestellten dritten Variante sind dabei die Halbleiter-Anschlusskontakte 10b und 11b aus Halbleitermaterial des Leitfähigkeitstyps N++ jeweils voneinander getrennt durch Halbleitermaterial des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps P+ bzw. P des gemeinsamen Halbleiter-Anschlusskontaktes 10c; 11c und der gemeinsamen Halbleiter-Wanne 10a; 11a. In der in der Fig. 9 dargestellten vierten Variante sind die Halbleiter-Anschlusskontakte 10c und 11 c aus Halbleitermaterial des Leitfähigkeitstyps P+ ihrerseits jeweils voneinander getrennt durch Halbleitermaterial des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps N++ bzw. N+ des gemeinsamen Halbleiter-An-schlusskontaktes 10b; 11b und der gemeinsamen Halbleiter-Wanne 10a; 11 a.
Die Verwendung zweier entgegengesetzt gepolter P/N-Dioden 10 und 11 in der Reihenschaltung 10; 11; 12 hat zwei grosse Vorteile. Wie aus der Fig. 8 und der Fig. 9 ersichtlich können einerseits jeweils zwei zugehörige Halbleiter-Wannen 10a und 11a und zwei zugehörige Halbleiter-Anschlusskontakte 10c und 11c (Fig. 8) bzw. 10b und 11b (Fig. 9) des Diodenpaares 10; 11 zu je einer einzigen gemeinsamen Halbleiter-Wanne bzw. zu je einem einzigen gemeinsamen Halbleiter-Anschlusskontakt 10c; 11c oder 10b, 11b zusammengefügt werden, was zu einer Minimierung der benötigten Halbleiterfläche führt. Anderseits heben sich die Nichtlinearitäten der beiden entgegengesetzt gepolten Dioden 10 und 11 teilweise gegeneinander auf, so dass die Strom/Spannungs-Kennlinie des Diodenpaares 10; 11 punktsymmetrisch zum Nullpunkt (Strom Null, Spannung Null) ist und beiderseits dieses Nullpunktes in einem grösseren Bereich linear ist. D.h. der betreffende integrierte Widerstand besitzt somit eine bessere Linearität als der nur gleichgepolte P/N-Di-oden 10 bis 12 enthaltende integrierte Widerstand.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Integrierter Widerstand aus Halbleitermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Widerstand als Widerstand eine Reihenschaltung (10; 11; 12) mehrerer P/N-Dioden (10, 11, 12) enthält.
    2. Integrierter Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede P/N-Diode (10, 11, 12) der Reihenschaltung (10; 11; 12) aus einer Halbleiter-Wanne (10a, 11a, 12a) aus Halbleitermaterial eines vorgegebenen Leitfähigkeitstyps (N bzw. P) besteht, in der an der Oberfläche jeweils zwei sich mindestens teilweise überlappende Halbleiter-Anschlusskontakte (10b und 10c bzw. 11b und 11c bzw. 12b und 12c) angeordnet sind, deren Halbleitermaterial je einen unterschiedlichen Leitfähigkeitstyp (N bzw. P) aufweist, und dass das Halbleitermaterial desjenigen der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte (10b, 11b, 12b bzw. 10c, 11c, 12c) einer jeden P/N-Diode (10, 11, 12), der aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps (N bzw. P) besteht wie die Halbleiter-Wannen (10a, 11a, 12a), stärker mit Fremdatomen dotiert ist als das Halbleitermaterial der letzteren.
    3. Integrierter Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halbleiter-Anschlusskontakte (10b und 10c bzw. 11b und 11c bzw. 12b und 12c) einer jeden P/N-Diode (10, 11, 12) jeweils einen elektrischen Anschluss (10d bzw. 10e, 11 d bzw. 11 e, 12d bzw. 12e) besitzen zur Realisierung der Reihenschaltung (10; 11; 12) mittels externer elektrischer Verbindungen.
    4. Integrierter Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gerade Anzahl P/ N-Dioden (10, 11) der Reihenschaltung (10; 11; 12) zwei zu zwei je ein Diodenpaar (10; 11) bilden, welches jeweils aus zwei in entgegengesetzter Richtung gepolten P/N-Dioden (10, 11) besteht, dass die Halbleiter-Wannen (10a, 11a) der beiden P/N-Dioden (10, 11) des Diodenpaares (10; 11) jeweils räumlich so angeordnet sind, dass sie Kontakt miteinander besitzen und eine einzige gemeinsame Halbleiter-Wanne (10a; 11a) bilden, dass derjenige der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte (1 Ob, 11b bzw. 10c, 11 c) einer jeden P/N-Diode (10, 11) des Diodenpaares (10; 11), der aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps (N bzw. P) besteht wie die gemeinsame Halbleiter-Wanne (10a; 11a), jeweils räumlich so angeordnet ist, dass die beiden betreffenden Halbleiter-Anschlusskontakte (10b, 11b bzw. 10c, 11c) des Diodenpaares räumlich Kontakt miteinander besitzen und einen einzigen gemeinsamen Halbleiter-Anschlusskontakt (10b; 11b bzw. 10c; 11c) bilden, der an der Oberfläche in der gemeinsamen Halblei-ter-Wanne (10a; 11a) angeordnet ist, und dass der andere der beiden sich überlappenden Halbleiter-Anschlusskontakte (10c, 11c bzw. 10b, 11b) einer jeden P/N-Diode (10, 11) des Diodenpaares (10; 11 ) an der Oberfläche in der gemeinsamen Halblei-ter-Wanne (10a; 11a) so angeordnet ist, dass er den gemeinsamen Halbleiter-Anschlusskontakt (10b; 11b bzw. 10c; 11c) teilweise überlappt oder von dem letzteren mindestens teilweise überlappt wird, und je einen elektrischen Anschluss (1 Od bzw.
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    11d) besitzt zur Realisierung der Reihenschaltung (10; 11; 12) mittels externer elektrischer Verbindungen.
    5. Integrierter Widerstand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiter-Wannen (10a, 11a, 12a) in einer Halbleiterschicht (5b bzw. 2) an deren Oberfläche und getrennt durch deren Halbleitermaterial angeordnet sind, dass die Halbleiterschicht (5b bzw. 2) und die Halbleiter-Wannen (10a, 11a, 12a) aus Halbleitermaterial unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps (P bzw. N) bestehen und dass das Halbleitermaterial desjenigen Halbleiter-Anschlusskontaktes (10c, 11c, 12c bzw. 10b, 11b, 12b) einer jeden P/N-Diode (10, 11, 12) der Reihenschaltung (10; 11; 12), welches vom gleichen Leitfähigkeitstyp (P bzw. N) ist wie das Halbleitermaterial der Halbleiterschicht (5b bzw. 2), stärker mit Fremdatomen dotiert ist als das Halbleitermaterial der letzteren.
    6. Integrierter Widerstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die P/N-Dioden (10, 11, 12) im Betrieb elektrisch isoliert von anderen elektrischen Bauelementen einer integrierten Schaltung in der letzteren angeordnet sind, indem die Halbleiterschicht (5b) an der Oberfläche in einem dem integrierten Widerstand zugeordneten Teil einer Epitaxieschicht (2) angeordnet ist, der seitlich von einem über die ganze Tiefe der Epitaxieschicht (2) reichenden Isolationsring (3a; 3b) umgeben ist, der aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps (P bzw. N) besteht wie die Halbleiterschicht (5b), während die letztere und die Epitaxieschicht (2) aus Halbleitermaterial unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps (P bzw. N) bestehen, und dass die Halbleiterschicht (5b) so angeordnet ist, dass sie einen oberen Teil des Isolationsringes (3a; 3b) mindestens teilweise berührend überlappt.
    7. Integrierter Widerstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschicht (2) eine Epitaxieschicht ist, die auf einem Halbleiter-Substrat (1) angeordnet ist.
    8. Integrierter Widerstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschicht (2) ein Halbleiter-Substrat ist.
    9. Integrierter Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Widerstand zwecks Realisierung eines vorgegebenen Widerstandswertes und eines vorgegebenen Temperaturkoeffizient-Wertes aus einer Kombination der Reihenschaltung (10; 11; 12) der P/N-Dioden (10, 11, 12) und mindestens eines mit der Reihenschaltung (10; 11; 12) elektrisch verbundenen konventionellen Widerstandes (13a, 13b, 13c) einer integrierten Schaltung besteht.
    10. Integrierter Widerstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der konventionelle Widerstand (13a, 13b, 13c) der integrierten Schaltung ein monolithischer integrierter Halbleiterwiderstand ist, der zwei Halbleiter-Anschlusskontakte (6, 7) enthält, die an der Oberfläche in einer dem betreffenden monolithischen integrierten Halbleiterwiderstand zugeordneten und im Betrieb von den P/N-Dioden (10, 11, 12) elektrisch isolierten wannenförmigen Halbleiterschicht (5a) angeordnet sind, die ihrerseits an der Oberfläche in einer Epitaxieschicht (2) oder in einem Halbleiter-Substrat aus Halbleitermaterial unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps (P bzw. N) angeordnet ist und aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps (P bzw. N) besteht wie die Halbleiter-Anschlusskontakte (6, 7), wobei jedoch das Halbleitermaterial der letzteren stärker mit Fremdatomen dotiert ist als dasjenige der wannenförmigen Halbleiterschicht (5a) des monolithischen integrierten Halbleiterwiderstandes.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1936390A1 (de) * 2006-12-20 2008-06-25 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Epfl - Sti - Imm - Lmis3 Halbleiterbauteil zum Messen von ultra kleinen elektrischen Strömen und kleinen Spannungen
WO2008074789A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Semiconductor device for measuring ultra small electrical currents and small voltages
US8067953B2 (en) 2006-12-20 2011-11-29 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Semiconductor device for measuring ultra small electrical currents and small voltages

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