CN100429776C - 微调阻抗元件、半导体器件和微调方法 - Google Patents
微调阻抗元件、半导体器件和微调方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100429776C CN100429776C CNB2004100104219A CN200410010421A CN100429776C CN 100429776 C CN100429776 C CN 100429776C CN B2004100104219 A CNB2004100104219 A CN B2004100104219A CN 200410010421 A CN200410010421 A CN 200410010421A CN 100429776 C CN100429776 C CN 100429776C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fine setting
- resistor
- electrode
- semifixed
- setting impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000009966 trimming Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 86
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 74
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 74
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 74
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 6
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H01L27/0802—
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本发明的微调电阻元件具有由形成在n型外延层的表面上的p型扩散层构成的微调电阻。第一电极与位于该微调电阻一端的部分相连接，同时第二电极的第一连接部分、第二连接部分和第三连接部分与位于另一端的部分相连接。通过利用激光微调来切断第一连接部分的一部分和第二连接部分的一部分，能够微调第一电极和第二电极之间的电阻值而不改变微调电阻和n型外延层之间的寄生电容。
Description
本申请要求于2003年11月25日在日本提交的专利申请No.2003-393817的优先权，其全部内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种微调阻抗元件、一种半导体器件和一种微调方法，尤其涉及具有例如内置高速元件的半导体器件以及作为用于获得高精度电阻值的微调方法的激光微调。
背景技术
通常，由于在加工热处理中的变化、在离子注入期间注入能量和剂量的变化、以及归因于光蚀刻(photoetching)工艺的加工尺寸(尤其是线宽)的变化的影响，通过半导体工艺形成的电阻的电阻值的绝对值不利地变化约±10％。
电阻的电阻值的变化会直接不利地影响半导体器件的输出电压等。因此，在需要高精度输出电压的半导体器件中，利用齐纳击穿微调、金属熔丝微调或者激光微调来执行微调以便使电阻具有期望的电阻值。
传统上，对于半导体集成电路，用于提供内置微调电路的技术采用了例如在制造后可编程的熔丝元件的元件，以便能够调整内部设置的恒压电源电路等所产生的电压。
传统微调电路具有一系统，在该系统中，微调是从低电压到高电压或者从高电压到低电压单向执行的。因此，即使存在加工变化，通过在制造后测量所产生的电压，通过提供设计使得所产生的电压变得比在非微调状态下的期望值确定地高(或者低)，并且根据与所述预期值的偏移量确定应在微调电路中被切断的熔丝元件，来执行微调。
因此，几乎所有设置有能够调节所产生的电压的恒压电源电路的半导体集成电路产品均经受微调，并且一旦执行了微调，微调就不能恢复。对于上述原因，所关注的是产品可能会在微调之后通过重新测量而表现出缺陷。为了避免该情况的发生，通过一次又一次地重复测量和微调来逐渐接近期望值的方法不得不被采取，微调所需的时间变长。
因此，为了处理该情况，提出了例如在JP 11-338560A中所描述的一种技术。例如，如图5所示，差分放大器电路(运算放大器)121用作设置在半导体集成电路中的恒压电源电路120中的正相放大器电路，且来自参考电压产生电路110的参考电压Vref施加到运算放大器121的正相输入端。而且，利用电阻对输出电压进行分压所获得的电压从电阻分压电路123反馈到运算放大器121的反相输入端。
该电阻分压电路123具有串联连接的电阻分压电阻器R1和R2以及微调电路124。该微调电路124通过具有多个微调元件对并联连接到每个电阻分压电阻器R1和R2的结构，能够调节所产生的电压，其中每个微调元件对包括串联连接的微调电阻r11以及编程元件或开关元件，例如熔丝元件F11。根据该微调电路124，在电压升高的方向或者电压下降的方向均能够调节所产生的电压。
用来微调恒压电源电路120等所产生的电压的微调电阻经常应用到高频信号不通过的部分。也就是说，采用微调电阻的微调电路124通过电阻微调仅仅调节了与DC(直流)特性相关的所产生的电压，而没有考虑微调电阻和熔丝元件的高频特性(AC特性)。例如，在前述的半导体集成电路中，切断在n型外延层上所形成的p型扩散层，使得n型外延层和p型扩散层(微调电阻)之间的寄生电容依赖于被微调的部分而改变，并且高频信号的特性改变，不利地引起了例如相位偏移的有害影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种微调阻抗元件，其能够防止当微调阻抗时在该元件与半导体层之间的寄生阻抗发生改变并且即使对于高频信号也能够获得预期的阻抗值。
为了解决前述问题，本发明的微调阻抗元件包括：
形成在半导体层上的微调阻抗；
与微调阻抗的一端相连的第一电极；和
与微调阻抗的另一端相连的第二电极，其中
第一电极和第二电极中的至少一个包括与微调阻抗的不同部分相连的多个连接部分。
按照本发明，通过切断多个连接部分中的任何一个来改变第一电极或第二电极到微调阻抗的连接位置，这允许微调第一电极和第二电极之间的阻抗。在这种情况下，即使切断连接部分，在微调阻抗和半导体层之间的寄生阻抗也不会改变，因此，能够提供一种即使对高频信号也能精确微调阻抗的微调阻抗元件。
而且，在一个实施例中的微调阻抗元件中，微调阻抗是一微调电阻。
在该实施例的微调阻抗元件中，通过切断多个连接部分中的任何一个来改变第一电极或第二电极到微调电阻的连接位置，这允许微调第一电极和第二电极之间的电阻值。在这种情况下，即使切断连接部分，在微调电阻和半导体层之间的寄生电容也不会改变，因此，能够提供一种即使对高频信号也能精确微调电阻值的微调电阻元件。
而且，一个实施例中的半导体器件包括高频电路，该电路包括微调阻抗元件。
在该实施例中的半导体器件中，高频电路具有即使对高频信号也能精确地微调阻抗的微调阻抗元件，因此，可以获得稳定的高频操作。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，该元件包括用来测量微调电阻的电阻值的监测电阻(monitorresistor)，且该监测电阻与该微调电阻相邻放置。
在该实施例的微调阻抗元件中，用来测量微调电阻的电阻值的监测电阻与该微调电阻相邻放置。因此，即使微调电阻本身的电阻不被测量，该微调电阻的电阻值也能够通过测量监测电阻的电阻值来得出。因此，不需要将引起寄生电容的电阻测量垫(measuring pad)连接到微调电阻上，而仅需将该电阻测量垫连接到监测电阻上。因此，在得出了微调电阻的电阻值后，能够更精确地微调该微调阻抗元件的电阻值，而没有给微调电阻增加任何额外的由电阻测量垫引起的寄生电容。该实施例适于构建高频信号通过的电阻，像放大器电路(例如，运算放大器)的反馈电阻。在运算放大器中，放大因数由反馈电阻的绝对值来决定。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，该元件包括多个微调电阻和多个监测电阻，且微调电阻和监测电阻是交替相邻设置的。
在该实施例的微调阻抗元件中，微调电阻和监测电阻交替相邻设置，因此，能够更精确地得出微调电阻的电阻值。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，监测电阻具有与微调电阻的结构相同的结构。
在该实施例的微调阻抗元件中，监测电阻的结构与微调电阻的结构相同。因此，能够用监测电阻更精确地仿真微调电阻的电阻值，且仍然能够更精确地得出微调电阻的电阻值。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，监测电阻具有与微调电阻的线宽相等的线宽。
在该实施例的微调阻抗元件中，监测电阻的线宽与微调电阻的线宽相同。因此，能够用监测电阻来更精确地仿真微调电阻的电阻值，且仍然能够更精确地得出微调电阻的电阻值。
而且，在具有微调阻抗元件的一个实施例的半导体器件中，微调电阻和监测电阻中的每一个由在n型外延层上所形成的p型扩散层构成，且施加到和微调电阻相对应的n型外延层上的反偏压与施加到和监测电阻相对应的n型外延层上的反偏压相等。
在该实施例的半导体器件中，在构成监测电阻的p型扩散层和n型外延层之间的pn结的耗尽层几乎与构成微调电阻的p型扩散层和n型外延层之间的pn结的耗尽层一样。具有这种配置，能够用监测电阻来更精确地仿真微调电阻的电阻值。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，连接部分平行于微调电阻延伸的方向延伸且设置在微调电阻上。
在该实施例的微调阻抗元件中，依靠设置在微调电阻上的连接部分，能够减小该微调阻抗元件在半导体层上的面积。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，连接部分平行于微调电阻延伸的方向延伸且与微调电阻相邻设置。
在该实施例中，连接部分与微调电阻相邻设置。因此，例如当通过激光微调来切断连接部分时，能够消除对微调电阻可能被损坏的顾虑。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，微调电阻是多晶硅电阻。
在该实施例的微调阻抗元件中，微调电阻是多晶硅电阻。因此，与扩散电阻的寄生电容和温度系数相比，这种配置具有寄生电容较小且温度系数也较小的优点。
而且，在一个实施例的微调阻抗元件中，微调阻抗是一微调电容。
在该实施例的微调阻抗元件中，微调阻抗是一微调电容。
因此，通过切断多个连接部分中的任何一个来改变第一电极或第二电极到微调电容的连接位置，并且能够微调在第一电极和第二电极之间的电容值。在这种情况下，即使切断连接部分，在微调电容和半导体层之间的寄生电容也不会改变，因此，提供了一种即使对高频信号也能够精确地微调电容值的微调电容元件。
而且，一个实施例的微调方法利用激光微调来微调微调阻抗元件的第一电极和第二电极之间的阻抗值，该激光微调是将激光应用到微调阻抗元件所具有的连接部分上。
根据该实施例的微调方法，利用激光微调能够微调微调阻抗元件的第一电极和第二电极之间的阻抗值。
而且，一个实施例中的微调方法包括以下步骤：
测量微调阻抗元件所具有的监测电阻的电阻值；
基于所测量的电阻值，从微调阻抗元件所具有的多个连接部分中选择应用激光的连接部分；以及
通过将激光应用到所选择的连接部分上，来微调微调阻抗元件的第一电极和第二电极之间的阻抗值。
根据该实施例的微调方法，测量监测电阻的电阻值，且基于所测量的电阻值，从微调阻抗元件所具有的多个连接部分中选择应用激光的连接部分。因此，不需要将引起寄生电容的电阻测量垫连接到微调电阻上，而仅需将该电阻测量垫连接到监测电阻上。因此，在得出了微调电阻的电阻值后，能够更精确地微调该微调阻抗元件的电阻值而没有给微调电阻增加任何额外的由电阻测量垫引起的寄生电容。
而且，在一个实施例的微调方法中，选择连接部分的步骤包括：基于从所测量的电阻值中减去与监测电阻连接的金属连线的电阻值而获得的电阻值，从微调阻抗元件所具有的多个连接部分中选择应用激光的连接部分。
根据该实施例的微调方法，基于从所测量的监测电阻的电阻值中减去金属连线的电阻值而获得的电阻值，选择应用激光的连接部分。因此，对应用激光的连接部分的选择是基于更精确的监测电阻的电阻值，也就是说，基于通过更精确地仿真微调电阻的电阻值而获得的电阻值。因此，可以更精确地微调微调阻抗元件的电阻值。
一个实施例的光传输系统包括微调阻抗元件。
根据该实施例的光传输系统，能够获得一种光传输系统，在该系统中，能够精确地微调即使对于高频信号的阻抗，且对高频信号的操作是精确且稳定的。
一个实施例的光学拾波系统(optical pickup system)包括微调阻抗元件。
根据该实施例的光学拾波系统，能够获得一种光学拾波系统，在该系统中，能够精确地微调即使对于高频信号的阻抗，且对高频信号的操作是精确且稳定的。
根据本发明的微调阻抗元件，通过切断第一电极或第二电极的多个连接部分中的任何一个来改变第一电极或第二电极到微调阻抗的连接位置，这允许微调第一电极和第二电极之间的阻抗。在这种情况下，即使切断连接部分，在微调阻抗和半导体层之间的寄生阻抗也不会改变，因此，即使对于高频信号也能够提供能精确地微调阻抗的微调阻抗元件。
附图说明
通过以下给出的详细描述和附图，能够更加充分地理解本发明，其中描述和附图仅用于说明，而不是对本发明的限制，附图中：
图1A是本发明半导体器件第一实施例的基本部分的平面图，该半导体器件设置有作为微调阻抗元件的微调电阻元件18；图1B是沿图1A的X-X’线的剖面图；
图2是整体显示第一实施例中的微调电阻元件18的平面图；
图3是本发明半导体器件第二实施例的平面图，该半导体器件设置有作为微调阻抗元件的微调电阻元件48；
图4是本发明半导体器件第三实施例的平面图，该半导体器件设置有作为微调阻抗元件的微调电阻元件58；以及
图5是传统半导体器件的电路图。
具体实施方式
以下将基于附图中所示的实施例详细描述本发明。
第一实施例
现将参照图1A和1B描述作为第一实施例的本发明的包括微调阻抗元件的半导体器件。图1B是沿图1A的X-X’线的剖面图。
现将描述第一实施例的半导体器件的制造方法。首先，在p型半导体衬底1的表面上形成用于元件隔离的p型嵌入扩散层2。接着，在p型半导体衬底1的整个表面上形成n型外延层3，并且在与p型嵌入扩散层2相对应的部分中从n型外延层3的表面形成p型隔离扩散层4。结果，n型外延层3在电学上划分成多个部分，从而使晶体管的有源元件或者扩散电阻和电容的无源元件在n型外延层3的各个岛3a，3b和3c处形成。
微调电阻元件18作为微调阻抗元件形成在n型外延层3的岛3a至3c中的一个岛3b上。作为一个实例，该微调电阻元件18构成了运算放大器(未示出)的反馈电阻。
在p型隔离扩散层4形成后，通过离子注入等在n型外延层3的表面上形成具有高电阻的p型扩散层9。该具有高电阻的p型扩散层9构成了作为微调阻抗的微调电阻6。
然后，在该p型扩散层9中形成具有比较高的杂质浓度(低电阻)的p型扩散层5a，5b，5c和5d。
进一步地，在n型外延层3的表面上形成成为保护薄膜的SiO2薄膜7或类似物，并且在与p型扩散层5a，5b，5c和5d相对应的部分中形成接触窗口7a，7b，7c和7d。第一电极11和第二电极12通过溅射方法或类似方法来形成，以便获得图1B所示的结构。每个都通过金属连线来设置的第一电极11和第二电极12可以通过多晶硅的连线结构来设置。
如图1B所示，第一电极11的端部11a形成在p型扩散层5a上。而且，第二电极12的第一连接部分12-1的端部12-1a、第二连接部分12-2的端部12-2a和第三连接部分12-3的端部12-3a分别形成在p型扩散层5b，5c和5d上。具有这种配置，第一电极11在端部11a处与p型扩散层5a进行欧姆连接，同时第二电极12的第一连接部分12-1、第二连接部分12-2和第三连接部分12-3在端部12-1a、12-2a和12-3a处分别与p型扩散层5b，5c和5d进行欧姆连接。
通过上述工艺，制造出第一实施例的具有作为微调阻抗元件的微调电阻元件18的半导体器件。如图1B所示，该微调电阻元件18具有线性延长的微调电阻6，该电阻6由p型扩散层9构成。第一电极11的端部11a与位于该微调电阻6一侧的部分6a相连接。而且，第二电极12的第一连接部分12-1的端部12-1a、第二连接部分12-2的端部12-2a和第三连接部分12-3的端部12-3a分别连接到在该微调电阻6的另一侧的三个不同的部分6b、6c和6d。
第一电极11具有在与微调电阻6的长度方向垂直的方向上从其端部11a延伸的垂直交叉部分11b以及平行于该长度方向延伸的平行部分11c。
第二电极12的第一连接部分12-1具有在与所述长度方向垂直的方向上从其端部12-1a延伸的垂直交叉部分12-1b以及平行于该长度方向的平行部分12-1c。第二连接部分12-2具有在与所述长度方向垂直的方向上从其端部12-2a延伸的垂直交叉部分12-2b以及平行于该长度方向的平行部分12-2c。
而且，第二电极12的第三连接部分12-3具有在与所述长度方向垂直的方向上从其端部12-3a延伸的垂直交叉部分12-3b。该第三连接部分12-3延伸到第二电极12的平行部分12-4。
第一连接部分12-1的平行部分12-1c延伸到第二连接部分12-2的平行部分12-2c。第二连接部分12-2的平行部分12-2c延伸到平行部分12-4。
在微调电阻元件18上，通过将激光应用到部分21的激光微调来切断部分21，第一电极11和第二电极12的平行部分12-1之间的电阻值能够增加，其中部分21是被点划线围绕的第二电极12的第一连接部分12-1的平行部分12-1c的部分。而且，通过将激光应用到部分22的激光微调来切断部分22，上述电阻值能够进一步增加，其中部分22是被点划线围绕的第二电极12的第二连接部分12-2的平行部分12-2c的部分。
如图2所示，该实施例中的半导体器件设置有与微调电阻元件18相邻的监测电阻24。该监测电阻24由与微调电阻6类似的p型扩散层9构成，并且该p型扩散层9形成在n型外延层3的岛3b中。监测电阻24具有与微调电阻6结构相同的结构且与微调电阻6平行设置。而且，第一电极25连接到该监测电阻24的一个端部24a，且第二电极26连接到另一端部24d。
根据微调电阻元件18，即使连接部分12-1和12-2的部分21和22被切断，在微调电阻6和n型外延层3的岛3b之间的寄生电容也不会改变。因此能够提供即使对于高频信号也能精确微调电阻值的微调电阻元件18。
而且，在该监测电阻24中，与p型扩散层5a、5b、5c和5d类似的p型扩散层形成在与p型扩散层5a、5b、5c和5d相对应的沿长度的部分中，p型扩散层5a、5b、5c和5d形成在微调电阻6上。然后，保护薄膜SiO2薄膜7的接触窗口形成在与该p型扩散层相对应的部分中，且第一电极25和第二电极26通过溅射方法或类似方法形成。而且，由与第一和第二电极25和26的材料相同的材料制成的电极岛27和28形成在p型扩散层的部分中，该p型扩散层在对应于微调电阻6中形成的p扩散层5b和5c的部分中形成。
与监测电阻24相连接的第一电极25和第二电极26连接到各自的测量垫(未示出)上，并测量监测电阻24的端部24a和端部24b之间的电阻值。通过所测量到的电阻值，可以得出在微调电阻6的端部6a和6d之间的电阻值。
因此，根据本实施例，即使当微调电阻6的电阻值通过工艺变化而变化时，微调电阻6的电阻值也能够通过测量由类似工艺制造的监测电阻24的电阻值来精确地得出。因此，通过激光微调能够适当地微调微调电阻元件18的电阻值。
而且，在该实施例的半导体器件中，微调电阻元件18具有高频电路，该电路构成运算放大器的反馈电阻。因此，根据该半导体器件，通过即使对于高频信号也能够精确地微调电阻值的微调电阻元件18，能够提供其高频特性令人满意并且其放大因数稳定的高频电路。
而且，根据该实施例的半导体器件，监测电阻24的设置避免了给微调电阻6本身设置测量垫的需要，而该测量垫会引起大的寄生电容。由于排除了对于频率特性恶化的顾虑，这种配置尤其有利于高频信号通过微调电阻6的应用。也就是说，可以提供其AC特性令人满意并且其放大因数稳定的高频电路(例如，运算放大器)。
第二实施例
接下来，本发明的半导体器件的第二实施例如图3所示。该第二实施例在以下的(i)-(iv)点上不同于前述的第一实施例。
(i)提供具有微调电阻6和微调电阻30的微调电阻元件48来代替微调电阻元件18。
(ii)提供与微调电阻6和30连接的第一电极31和第二电极32来代替与微调电阻6连接的第一电极11和第二电极12。
(iii)除监测电阻24之外，还提供监测电阻35。
(iv)提供与监测电阻24和35连接的第一电极36和第二电极37来代替与监测电阻24连接的第一电极25和第二电极26。
在监测电阻24与微调电阻6相邻设置的方面，第二实施例与第一实施例类似。在第二实施例中，与微调电阻6结构相同的微调电阻30与监测电阻24相邻设置。而且，与监测电阻24结构相同的监测电阻35与微调电阻30相邻设置。微调电阻6和30以及监测电阻24和35互相平行交替设置并且插入预定的间隔。
位于微调电阻6和30一端的部分6a和30a与第一电极31的平行部分31a和31b相连接。平行部分31a和31b延伸到垂直交叉部分31c，且垂直交叉部分31c延伸到平行部分31d。
而且，位于微调电阻6和30另一端的部分6d和30d与第二电极32的第三连接部分32-3的平行部分32-3a和32-3b相连接。平行部分32-3a和32-3b延伸到垂直交叉部分32-3c，且垂直交叉部分32c延伸到平行部分32d。
而且，比微调电阻6和30的部分6d和30d距所述一端近预定尺寸的部分6c和30c与第二电极32的第二连接部分32-2的平行部分32-2a和32-2b连接。平行部分32-2a和32-2b延伸到垂直交叉部分32-2c，且垂直交叉部分32-2c延伸到平行部分32d。而且，比微调电阻6和30的部分6c和30c距所述一端近预定尺寸的部分6b和30b与第二电极32的第一连接部分32-1的平行部分32-1a和32-1b相连接。平行部分32-1a和32-1b延伸到垂直交叉部分32-1c，且垂直交叉部分32-1c延伸到平行部分32d。
另一方面，位于监测电阻24和35一端的部分24a和35a通过第一电极36的连接部分36a彼此连接。连接部分36a跨过微调电阻30且通过SiO2薄膜7相对于微调电阻30电绝缘。位于监测电阻24和35一端的部分24a和35a在长度方向上具有同样的位置，且部分24a和35a在长度方向上具有与位于微调电阻6和30一端的部分6a和30a同样的位置。
而且，位于监测电阻24和35另一端的部分24d和35d经由第二电极37的连接部分37a彼此连接。连接部分37a跨过微调电阻30且通过SiO2薄膜7相对于微调电阻30电绝缘。监测电阻24和35的部分24d和35d在长度方向上具有同样的位置，且部分24d和35d在长度方向上具有与微调电阻6和30的部分6d和30d同样的位置。
而且，由与第二电极37相同的材料制成的电极岛28和42形成在部分24c和35c中，部分24c和35c比在监测电阻24和35所述另一端的部分24d和35d距在所述一端的部分24a和35a近一预定尺寸。电极岛28和42以及微调电阻6和30的部分6c和30c在长度方向上具有相同的位置。
而且，由与第二电极37相同的材料制成的电极岛27和41形成在部分24b和35b中，部分24b和35b比监测电阻24和35的部分24c和35c距在一端的部分24a和35a近一预定尺寸。电极岛27和41以及微调电阻6和30的部分6b和30b在长度方向上具有相同的位置。
在第二实施例的半导体器件中，通过利用激光微调切断在第一连接部分32-1的垂直交叉部分32-1c与连接到微调电阻元件48的微调电阻6和30的第二电极32的平行部分32d之间的连接部分44，能够增加在第一电极31和第二电极32之间的电阻值。进一步地，通过利用激光微调切断在第二连接部分32-2的垂直交叉部分32-2c与第二电极32的平行部分32d之间的连接部分45，能够进一步增加上述电阻值。
而且，在第二实施例的半导体器件中，两个微调电阻6和30以及两个监测电阻24和35交替相邻设置，因此，在半导体制造过程中的微负载效应(microloading effect)(侵蚀速率依赖于图案密度变化的现象)变得很难发生。因此，能够较为精确地将监测电阻24和35的电阻值与微调电阻6和30的电阻值制造成彼此相等。因此，通过测量与监测电阻24和35连接的第一电极36和第二电极37之间的电阻值，能够更准确地得出微调电阻6和30的电阻值。
而且在第二实施例的半导体器件中，监测电阻24和35以及微调电阻6和30制成具有相同的结构，因此，电阻24、35、6和30同样地接受工艺变化的影响。因此，微调电阻6和30的电阻值通过监测电阻24和35能够更精确地得出。
尽管希望监测电阻和微调电阻具有同样的结构，但是电阻可以仅具有同样的线宽。这是由于对电阻的绝对值施加最严重影响的工艺变化主要归因于线宽的变化。
而且，希望施加到n型外延层3的岛上的反偏压是相同的，其中在n型外延层3中形成监测电阻24和35以及微调电阻6和30。其原因是，由于监测电阻24和35以及微调电阻6和30都是由p型扩散层9形成且杂质浓度比较低，所以位于pn结中的耗尽层也扩大到电阻一侧，而该pn结通过施加到n型外延层3上的反偏压形成，并且，由所述反偏压的大小可以改变电阻的电阻值。
因此，希望监测电阻24和35以及微调电阻6和30形成在n型外延层3的相同岛内。而且，即使在监测电阻24和35以及微调电阻6和30在n型外延层3的不同岛内的情况下，通过对所述岛施加相同的反偏压，也有可能通过测量监测电阻24和35的电阻值来精确地得出微调电阻6和30的电阻值。
而且，在第一和第二实施例中，为了在激光微调期间不损害微调电阻6，经受激光微调的平行部分12-1c和12-2c以及连接部分44和45在宽度方向上从微调电阻6移置排布。然而，在不担心激光微调对微调电阻6产生损害的情况下，将经受激光微调的电极的连接部分设置在微调电阻上也是可以接受的，如在以下第三实施例中那样。
第三实施例
图4显示了本发明半导体器件的第三实施例。第三实施例与第一实施例的不同之处在于，提供了具有第二电极52的微调电阻元件58来代替第二电极12。
第二电极52形成在微调电阻6上。第二电极52具有第一连接部分52-1、第二连接部分52-2和第三连接部分52-3。第一连接部分52-1的端部52-1a与微调电阻6的部分6b相连接，且第二连接部分52-2的端部52-2a与微调电阻6的部分6c相连接。而且，第三连接部分52-3的端部52-3a与微调电阻6的部分6d相连接。而且，第二电极52在长度方向上线性延伸，同时第一连接部分52-1、第二连接部分52-2和第三连接部分52-3线性延伸。
根据第三实施例，通过利用激光微调切断第一连接部分52-1的部分52-1b或第二连接部分52-2的部分52-2b，能够微调第一电极11和第二电极52之间的电阻值。
而且，根据第三实施例，微调电阻元件58的第二电极52经由SiO2薄膜7形成在微调电阻6上。因此，能够提供面积小于微调电阻元件18的微调电阻元件58。可以注意到，第二电极52可以是金属连线或者多晶硅电阻。而且，根据第三实施例，由于微调电阻元件58的第二电极52存在于微调电阻6上，第二电极52的寄生电容存在于该电极和微调电阻6之间。在这种情况下，优点在于由于微调电阻6和第二电极52具有相同的电势，因此能够基本上忽略寄生电容。
尽管微调电阻6是由在第一至第三实施例中的p型扩散层9构成的扩散电阻，但是该电阻也可以是由多晶硅制成的电阻。而且，第一至第三实施例中的半导体器件设置有使用微调电阻作为微调阻抗的微调电阻元件18、48和58。然而，提供具有微调电容的微调电容元件来代替微调电阻作为微调阻抗元件也是可以接受的。
而且，正如结合第一和第二实施例所描述的那样，微调电阻6和30的电阻值通过测量监测电阻24和35的电阻值来得出。在这种情况下，在监测电阻24和35中存在用于抽出连线的电极25、26、36和37以及用于电极的扩散层5a、5b和5c。通常地，监测电阻24和35以及微调电阻6和30具有1至3kΩ/□的高电阻，而扩散层5a至5c具有100至300Ω/□的低电阻。如上所述，扩散层5a至5c的电阻值比较低，即使忽略它们也不会引起严重问题。然而，为了更精确地得出微调电阻6和30的电阻值，希望执行从测量监测电阻24和35的电阻值所得的结果中减去用于电极的扩散所导致的电阻值的运算操作。同样，对于从监测电阻24和35延伸到测量垫的电极25、26、36和37的连线电阻，所期望的是，通过从测量监测电阻24和35的电阻值所得到的结果中减去该连线电阻而获得的值，来得出微调电阻6和30的电阻值。这是由于连线电阻是不存在于微调电阻6和30中的电阻元件。
尽管已结合第一至第三实施例描述了具有微调电阻元件18，48和58的半导体器件，但也可构成设置有微调电阻元件18、48或58的光传输系统或者光学拾波系统。而且，也可构成设置有代替微调电阻元件的微调电容元件的光传输系统或者光学拾波系统。具有这种配置，即使对于高频信号也能够精确地微调阻抗。在微调电阻元件用作反馈电阻的情况下，可以提供设置有如运算放大器的半导体器件的光传输系统和光学拾波系统，在该运算放大器中相对于高频信号的放大因数等的运算是精确且稳定的。
以上描述了本发明，显而易见的是本发明可以以多种方式变化。这些变化不应被认为是对本发明的主旨和范围的背离，所有对于本领域技术人员来说显而易见的修改均包括在所附权利要求的范围内。
Claims (22)
1.一种微调阻抗元件，包括：
形成在半导体层上的微调阻抗；
连接到所述微调阻抗一端的第一电极；以及
连接到所述微调阻抗另一端的第二电极，其中
所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括连接到所述微调阻抗的不同部分的多个连接部分，其中所述微调阻抗是微调电阻；并且
所述元件还包括用于测量所述微调电阻的电阻值的监测电阻，其中
所述监测电阻与所述微调电阻相邻设置，并且
所述监测电阻具有与所述微调电阻的结构相同的结构。
2.一种半导体器件，包括高频电路，该高频电路包括如权利要求1所述的微调阻抗元件。
3.如权利要求1所述的微调阻抗元件，其中
所述元件包括多个所述微调电阻和多个所述监测电阻，以及
所述微调电阻和所述监测电阻是交替相邻设置的。
4.如权利要求1所述的微调阻抗元件，其中
所述监测电阻具有与所述微调电阻的线宽相等的线宽。
5.一种半导体器件，具有如权利要求1所述的微调阻抗元件，其中
所述微调电阻和所述监测电阻中的每一个由在n型外延层上形成的p型扩散层构成，以及
施加到对应于所述微调电阻的n型外延层上的反偏压与施加到对应于所述监测电阻的n型外延层上的反偏压相等。
6.如权利要求1所述的微调阻抗元件，其中
所述连接部分平行于所述微调电阻延伸的方向延伸并且设置在所述微调电阻上。
7.如权利要求1所述的微调阻抗元件，其中
所述连接部分平行于所述微调电阻延伸的方向延伸并且与所述微调电阻相邻设置。
8.如权利要求1所述的微调阻抗元件，其中
所述微调电阻是多晶硅电阻。
9.如权利要求1所述的微调阻抗元件，其中
所述微调阻抗是微调电容。
10.一种微调方法，该方法利用激光微调来微调在微调阻抗元件的第一电极和第二电极之间的阻抗值，该激光微调是将激光应用到如权利要求1所述的微调阻抗元件所具有的所述连接部分上。
11.一种微调方法，包括以下步骤：
测量如权利要求1所述的微调阻抗元件所具有的所述监测电阻的电阻值；
基于所测量的电阻值，从所述微调阻抗元件所具有的多个连接部分中选择要应用激光的连接部分；以及
通过将激光应用到所选择的连接部分上，微调在所述微调阻抗元件的所述第一电极和所述第二电极之间的阻抗值。
12.如权利要求11所述的微调方法，其中
选择连接部分的步骤包括：
基于从所测量的所述电阻值中减去连接到所述监测电阻的金属连线的电阻值而获得的电阻值，从所述微调阻抗元件所具有的多个连接部分中选择要应用激光的连接部分。
13.一种光传输系统，包括如权利要求1所述的微调阻抗元件。
14.一种光学拾波系统，包括如权利要求1所述的微调阻抗元件。
15.一种微调阻抗元件，包括：
形成在半导体层上的微调阻抗；
连接到所述微调阻抗一端的第一电极；以及
连接到所述微调阻抗另一端的第二电极，其中
所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括连接到所述微调阻抗的不同部分的多个连接部分，其中所述微调阻抗是微调电阻；并且
所述元件还包括用于测量所述微调电阻的电阻值的监测电阻，其中
所述监测电阻与所述微调电阻相邻设置，并且
所述监测电阻具有与所述微调电阻的线宽相等的线宽。
16.一种半导体器件，包括高频电路，该高频电路包括如权利要求15所述的微调阻抗元件。
17.如权利要求15所述的微调阻抗元件，其中
所述元件包括多个所述微调电阻和多个所述监测电阻，以及
所述微调电阻和所述监测电阻是交替相邻设置的。
18.一种微调方法，包括以下步骤：
测量如权利要求15所述的微调阻抗元件所具有的所述监测电阻的电阻值；
基于所测量的电阻值，从所述微调阻抗元件所具有的多个连接部分中选择要应用激光的连接部分；以及
通过将激光应用到所选择的连接部分上，微调在所述微调阻抗元件的所述第一电极和所述第二电极之间的阻抗值。
19.如权利要求18所述的微调方法，其中
选择连接部分的步骤包括：
基于从所测量的所述电阻值中减去连接到所述监测电阻的金属连线的电阻值而获得的电阻值，从所述微调阻抗元件所具有的多个连接部分中选择要应用激光的连接部分。
20.一种光传输系统，包括如权利要求15所述的微调阻抗元件。
21.一种光学拾波系统，包括如权利要求15所述的微调阻抗元件。
22.一种微调阻抗元件，包括：
形成在半导体层上的微调阻抗；
连接到所述微调阻抗一端的第一电极；以及
连接到所述微调阻抗另一端的第二电极，其中
所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括连接到所述微调阻抗的不同部分的多个连接部分，其中所述微调阻抗是微调电阻；并且
所述元件还包括用于测量所述微调电阻的电阻值的监测电阻，其中
所述监测电阻与所述微调电阻相邻设置，
所述微调电阻和所述监测电阻中的每一个由在n型外延层上形成的p型扩散层构成，以及
施加到对应于所述微调电阻的n型外延层上的反偏压与施加到对应于所述监测电阻的n型外延层上的反偏压相等。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP393817/03 | 2003-11-25 | ||
| JP393817/2003 | 2003-11-25 | ||
| JP2003393817A JP2005158936A (ja) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | 調整インピーダンス素子、半導体装置及びトリミング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1624823A CN1624823A (zh) | 2005-06-08 |
| CN100429776C true CN100429776C (zh) | 2008-10-29 |
Family
ID=34587563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2004100104219A Expired - Fee Related CN100429776C (zh) | 2003-11-25 | 2004-11-25 | 微调阻抗元件、半导体器件和微调方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7205880B2 (zh) |
| JP (1) | JP2005158936A (zh) |
| CN (1) | CN100429776C (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100634207B1 (ko) * | 2004-12-16 | 2006-10-16 | 한국전자통신연구원 | 도핑층을 이용하여 임피던스 정합용 저항 성분을 집적한반도체 광변조기 및 그 제작 방법 |
| JP2008205258A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置およびそのトリミング方法 |
| US7725858B2 (en) * | 2007-06-27 | 2010-05-25 | Intel Corporation | Providing a moat capacitance |
| WO2010035608A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| CN102213967A (zh) * | 2010-04-12 | 2011-10-12 | 辉达公司 | 具有电压调节功能的gpu芯片及其制作方法 |
| US8723637B2 (en) * | 2012-04-10 | 2014-05-13 | Analog Devices, Inc. | Method for altering electrical and thermal properties of resistive materials |
| ITMI20130062A1 (it) * | 2013-01-17 | 2014-07-17 | St Microelectronics Srl | Circuito di trimming per un circuito integrato e relativo circuito integrato. |
| US9418932B1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-08-16 | Altera Corporation | Integrated circuit system with tunable resistor and method of manufacture thereof |
| US9966925B2 (en) | 2016-01-28 | 2018-05-08 | Analog Devices, Inc. | Apparatus and method to balance the parasitic capacitances between metal tracks on an integrated circuit chip |
| US12085605B1 (en) * | 2023-02-23 | 2024-09-10 | Meta Platforms Technologies, Llc | Systems and methods for adjusting input-output impedance for I/O interfaces |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4150366A (en) * | 1976-09-01 | 1979-04-17 | Motorola, Inc. | Trim network for monolithic circuits and use in trimming a d/a converter |
| US5363084A (en) * | 1993-02-26 | 1994-11-08 | Lake Shore Cryotronics, Inc. | Film resistors having trimmable electrodes |
| CN1430282A (zh) * | 2001-12-27 | 2003-07-16 | 株式会社东芝 | 应用于可变容量电容器和放大器的半导体器件 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3959732A (en) * | 1974-07-22 | 1976-05-25 | Stanford Research Institute | Signal processing system and method |
| US4338590A (en) * | 1980-01-07 | 1982-07-06 | National Semiconductor Corporation | Multi stage resistive ladder network having extra stages for trimming |
| JPS59208867A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-27 | Sanken Electric Co Ltd | 集積回路の抵抗形成方法 |
| JPS6450552A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-27 | Fuji Electric Co Ltd | Incorporation of resistor for semiconductor circuit device |
| JPH01199404A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-10 | Toshiba Corp | トリミング抵抗回路網 |
| JPH02170465A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-07-02 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置の抵抗製造方法 |
| DE69531058D1 (de) * | 1995-12-20 | 2003-07-17 | Ibm | Halbleiter IC chip mit elektrisch verstellbaren Widerstandstrukturen |
| JPH09181262A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Hitachi Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP3570086B2 (ja) | 1996-06-11 | 2004-09-29 | ミツミ電機株式会社 | 抵抗回路及びその調整方法 |
| JPH10163424A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-19 | Toshiba Microelectron Corp | 集積回路装置 |
| JPH11338560A (ja) | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Hitachi Ltd | 定電圧発生回路および半導体集積回路 |
| JP2001267508A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2001345364A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Nec Yamagata Ltd | モニター用抵抗素子及び抵抗素子相対精度測定方法 |
| JP4014432B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2007-11-28 | ユーディナデバイス株式会社 | インタディジタルキャパシタ及びその容量調整方法 |
-
2003
- 2003-11-25 JP JP2003393817A patent/JP2005158936A/ja active Pending
-
2004
- 2004-11-23 US US10/994,601 patent/US7205880B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-25 CN CNB2004100104219A patent/CN100429776C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4150366A (en) * | 1976-09-01 | 1979-04-17 | Motorola, Inc. | Trim network for monolithic circuits and use in trimming a d/a converter |
| US5363084A (en) * | 1993-02-26 | 1994-11-08 | Lake Shore Cryotronics, Inc. | Film resistors having trimmable electrodes |
| CN1430282A (zh) * | 2001-12-27 | 2003-07-16 | 株式会社东芝 | 应用于可变容量电容器和放大器的半导体器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005158936A (ja) | 2005-06-16 |
| CN1624823A (zh) | 2005-06-08 |
| US20050110608A1 (en) | 2005-05-26 |
| US7205880B2 (en) | 2007-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100429776C (zh) | 微调阻抗元件、半导体器件和微调方法 | |
| DE102006045141B9 (de) | Magnetfeld-Sensor-Vorrichtung | |
| TWI588639B (zh) | 分壓電路 | |
| US8009011B2 (en) | Electrically adjustable resistor | |
| JP2012173287A (ja) | 半導体チップの機械的な応力を検出するための応力センサ及び応力補正ホールセンサ | |
| DE102015202694A1 (de) | Stresskompensierte Oszillatorschaltungsanordnung und integrierte Schaltung, die diese verwendet | |
| US7443178B2 (en) | Circuit arrangement of the temperature compensation of a measuring resistor structure | |
| CN205194698U (zh) | 集成电路 | |
| US20160238635A1 (en) | Offset voltage compensation | |
| US7555829B2 (en) | Method for adjusting an output parameter of a circuit | |
| US10943896B2 (en) | Power MOS device having an integrated current sensor and manufacturing process thereof | |
| CN111435657B (zh) | X/y应力独立电阻器的跟踪温度补偿 | |
| EP0892435A1 (en) | Integrated semiconductor transistor with current sensing | |
| JP6395191B2 (ja) | 集積ｍｏｓ型バリキャップおよびこれを有する電圧制御発振器、フィルター | |
| US20130342264A1 (en) | Electrically trimmable resistor device and trimming method thereof | |
| US20050233478A1 (en) | Structure and method for providing precision passive elements | |
| US20110163417A1 (en) | Method to dynamically tune precision resistance | |
| US7911032B2 (en) | Method for generating a signal representative of the current delivered to a load by a power device and relative power device | |
| US7427802B2 (en) | Irreversible reduction of the value of a polycrystalline silicon resistor | |
| JP3558930B2 (ja) | 安定化電源 | |
| CN101776705A (zh) | 有四个步进盘的电位差计 | |
| JPH08125122A (ja) | 半導体装置 | |
| CN114068814B (zh) | 半导体电阻及磁场感测系统 | |
| CN101252128A (zh) | 半导体器件及其微调方法 | |
| CN114115432A (zh) | 应力补偿电路及磁场感测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081029 Termination date: 20131125 |