DE102004004585A1 - Integrierter Widerstand und Herstellungsverfahren - Google Patents

Integrierter Widerstand und Herstellungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102004004585A1
DE102004004585A1 DE200410004585 DE102004004585A DE102004004585A1 DE 102004004585 A1 DE102004004585 A1 DE 102004004585A1 DE 200410004585 DE200410004585 DE 200410004585 DE 102004004585 A DE102004004585 A DE 102004004585A DE 102004004585 A1 DE102004004585 A1 DE 102004004585A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
region
doping
dopant concentration
maximum
area
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.)
Ceased
Application number
DE200410004585
Other languages
English (en)
Inventor
Harald Dr Goßner
Kai Dr. Esmark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE200410004585 priority Critical patent/DE102004004585A1/de
Priority to PCT/EP2004/053722 priority patent/WO2005074031A1/de
Publication of DE102004004585A1 publication Critical patent/DE102004004585A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0288Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using passive elements as protective elements, e.g. resistors, capacitors, inductors, spark-gaps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/0802Resistors only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/8605Resistors with PN junctions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Erläutert wird unter anderem ein Widerstand (12), der einen Hilfsdotierbereich (70) enthält, durch den die ESD-Schutzwirkung des Widerstands (12) erheblich verbessert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen integrierten Widerstand, der in einem Substrat die folgenden Bereiche enthält:
    • – einen in dem Substrat an der Substratoberfläche ausgebildeten dotierten Pad-Anschlussbereich, der gemäß einer Pad-Anschlussbereichdotierung mit einem Grunddotiertyp dotiert ist und der einen Bereich mit maximaler Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration enthält,
    • – einen in dem Substrat an der Substratoberfläche und getrennt vom Pad-Anschlussbereich ausgebildeten Schaltungs-Anschlussbereich, der gemäß einer Schaltung-Anschlussbereichdotierung mit dem Grunddotiertyp ausgebildet ist, und
    • – einem in dem Substrat angeordneten dotierten Wannenbereich, der gemäß einer Wannendotierung mit dem Grunddotiertyp dotiert ist, z.B. gemäß n-Dotierung, der die beiden Anschlussbereiche umschließt und der einen Bereich mit einer maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration enthält.
  • Ein solcher Widerstand eignet sich insbesondere zum Schutz von integrierten Feldeffekttransistoren vor elektrostatischen Entladungen, die auch als ESD (ElectroStatic Discharge) bezeichnet werden. Die im Vergleich zum Wannenbereich höher dotierten Anschlussbereiche ermöglichen einen niederohmigen Anschluss des Widerstandes. Der dotierte Wannenbereich hat ebenfalls nur einen geringen Widerstand, bspw. kleiner als 10 Ohm, und führt deshalb in einer Normalbetriebsart zu einem kleinen Spannungsabfall über dem Widerstand, so dass der Widerstand die elektrischen Eigenschaften einer Eingangs- oder Ausgangsschaltung eines integrierten Schaltkreises in der Normalbetriebsart kaum beeinflusst. Insbesondere Treiberstufen sollen im Normalbetrieb keine hohen Spannungsabfälle erzeugen, müssen aber bei Störungen vor zu großen Strömen geschützt werden.
  • Erst bei Störentladungen treten großen Spannungen über dem Widerstand und höhere Stromdichten in dem Widerstand auf, wobei der differentielle Widerstand steigt (velocity saturation), bspw. auf Werte größer 100 Ohm, und die Schutzfunktion des Widerstandes ermöglicht.
  • Der Widerstand hat bspw. eine Breite kleiner 5 Mikrometer und eine Widerstandsweite kleiner 3 Mikrometer. Damit ist die für den Widerstand benötigte Substratfläche klein im Verhältnis zu der für andere Schutzmaßnahmen benötigten Fläche. Auch die Herstellung ist einfach im Vergleich zu Herstellungsschritten für andere Schutzmaßnahmen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung einen einfach aufgebauten integrierten Widerstand mit verbessertet Schutzfunktion anzugeben. Außerdem soll ein einfaches Herstellungsverfahren angegeben werden.
  • Die auf den integrierten Widerstand bezogene Aufgabe wird durch einen Widerstand mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Schutzwirkung des integrierten Widerstandes durch eine Rückläufigkeit bzw. einen sogenannten Snap-Back seiner Strom-Spannungs-Kennlinie bei größeren Spannungswerten begrenzt wird. Am Rücklaufpunkt wird entweder der Widerstand selbst oder die zu schützenden Schaltung geschädigt. Die Rückläufigkeit der Kennlinie wird durch eine hohe Lawinenrate bzw. Avalancherate von Ladungsträgern am Übergang zwischen hochdotierten Anschlussbereich und gering dotiertem Wannenbereich hervorgerufen, bspw. an einem n+/n -Übergang, dessen Arbeitsweise bis auf das Sperrverhalten mit der Arbeitsweise eines pn- Übergangs vergleichbar ist. Im Fall der Überschwemmung des gering dotierten Wannenbereiche mit Löchern arbeitet also bspw. ein n-Wannenwiderstand wie ein npn-Transistor.
  • Andererseits geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass die Geometrie des Widerstandes nur in engen Grenzen geändert werden kann, um der Rückläufigkeit der Kennlinie entgegen zu wirken. Der Widerstand muss möglichst schmal (bzgl. der Weite) und kurz (Abstand zwischen Pad-Anschlussbereich und Schaltungs-Anschlussbereich) sein, um im ESD-Fall bei hinnehmbaren Strom über die Treiber schnell in den hochohmigen Bereich zu kommen.
  • Deshalb enthält der erfindungsgemäß Widerstand zusätzlich zu den eingangs genannten Bereichen einen Hilfsdotierbereich, der:
    • – gemäß einer Hilfsdotierung mit dem Grunddotiertyp dotiert ist,
    • – der zwischen dem Bereich mit maximaler Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration angeordnet ist, und
    • – dessen maximale Dotierstoffkonzentration mindestens den Wert der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration hat.
  • Bei einer Ausgestaltung liegt der Hilfsdotierbereich um die Anschlussbereiche herum, wobei ein Bereich der Wann zwischen den Anschlussbereichen existiert, der von der zusätzlichen Hilfsdotierung ausgenommen ist. Im Tiefenprofil führt der Hilfsdotierbereich zwischen dem Bereich mit maximaler Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration zu einer Erhöhung der Grunddotierung der Wanne in der Größenordnung der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration.
  • Durch den Hilfsdotierbereich kann der den Lawineneffekt hervorrufende Feldüberhöhung entgegengewirkt werden. Durch eine allmählichen Übergang der Dotierstoffkonzentration wird der Betrag der elektrische Feldstärke verringert. Der Hilfsdotierbereich liegt tiefer als der Pad-Anschlussdotierbereich und hat bei einer Ausgestaltung eine flacheres Dotierprofil als der Pad-Anschlussbereich. Zusätzlich wird der Wannenbereich durch den allmählichen Übergang der Dotierstoffkonzentration auch sehr niederohmig angeschlossen.
  • Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Widerstands beträgt die maximale Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration mindestens das Fünfzigfache der maximale Wannen-Dotierstoffkonzentration, vorzugsweise das Einhundertfache. Die maximale Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration liegt bei einer Ausgestaltung im Bereich von 0,5 1018 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter bis 0,5 1020 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter. Dieser Bereich wird auch bei den Anschlussdotierrungen von Feldeffekttransistoren verwendet, so dass sich die Anschlussbereich des Widerstandes und der Feldeffekttransistoren gleichzeitig herstellen lassen. Die maximale Wannen-Dotierstoffkonzentration liegt bei der Ausgestaltung im Bereich von 0,5 1016 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter bis 0,5 1018 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter.
  • Bei einer Weiterbildung beträgt die Dotierstoffkonzentration des Hilfsdotierbereiches mindestens das Fünffache oder mindestens das Zehnfache der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration. Damit wird bspw. insbesondere auf der halben Strecke zwischen dem Bereich mit maximaler Anschlussbereichsdotierung und dem Bereich mit maximaler Wannendotierung eine Dotierstoffkonzentration erreicht, die einen Wert zwischen diesen beiden Dotierstoffkonzentrationen hat. Auch durch eine geringere maximale Dotierstoffkonzentration im Hilfsbereich lässt sich der Rückläufigkeit der Kennlinie bereits entgegenwirken, wobei eine solche Vorgehensweise durch das erfindungsgemäße Verfahren geschützt ist.
  • Bei einer nächsten Weiterbildung gibt es lokale Minima zwischen dem Bereich mit der maximalen Anschlussbereichdotierstoffkonzentration und dem Hilfsdotierbereich sowie zwischen dem Hilfsdotierbereich und dem Bereich mit der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration. Dotierprofile mit solchen Minima lassen sich durch drei Implantationsschritte auf einfache Art erzeugen. Jedoch werden bei einer anderen Ausgestaltung auch mehr als drei Implantationsschritte ausgeführt, die durch das erfindungsgemäße Verfahren geschützt sind.
  • Bei einer anderen Weiterbildung liegt die Strecke entlang der das Dotierprofil betrachtet wird entgegen der Normalen der Substratoberfläche am Pad-Anschlussbereich. Somit erstreckt sich der Bereich maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration auch unterhalb des Pad-Anschlussbereiches. Der Abstand des Bereiches mit maximaler Hilfsdotierstoffkonzentration von der Substratoberfläche am Pad-Anschlussbereich liegt insbesondere bei Schutz-Widerständen für Submikrometertechnologien im Bereich von 300 Nanometern bis 700 Nanometern. Bei Schutz-Widerständen für sogenannte Hochvolttransistoren ist der Abstand größer als zwei Mikrometer oder sogar größer als vier Mikrometer. Die Hochvolttransistoren werden bspw. zum Programmieren von Speicherzellen in EEPROM's (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory) oder in Flash-EEPROM's eingesetzt und schalten insbesondere Spannungen mit Beträgen größer 12 Volt oder sogar größer 15 Volt.
  • Der Widerstand hat bei einer Weiterbildung am Pad-Anschlussbereich und am Schaltungs-Anschlussbereich das gleiche Dotierprofil, so dass zusätzliche Maßnahmen zum Erzeugen von unsymmetrischen Dotierprofilen nicht erforderlich sind. Bei einer alternativen Weiterbildung fehlt jedoch am Schaltungs-Anschlussbereich fehlt ein dem Hilfsdotierbereich entsprechender Dotierbereich, wobei bereits Vorteile der Erfindung wirksam werden.
  • Bei einer Weiterbildung enthält der Wannenbereich eine oder mehrere Aussparungsbereiche. Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen einem Aussparungsbereich und einem Anschlussbereich kleiner als 100 Nanometer oder größer als 500 Nanometer, so dass die Stromdichte im Bereich der Anschlussbereiche verringert wird.
  • Die zentralen Aussparungsbereiche durchdringen bei einer Ausgestaltung die Wannendotierung vollständig, so dass mehrere streifenförmige Wannendotierbereiche im Widerstand enthalten sind.
  • Bei einer anderen Weiterbildung grenzt an mindestens einen Anschlussbereich eine Silizidschicht an, die zu einem kleinen Anschlusswiderstand führt. Damit können Maßnahmen zum Blockieren der Bildung von Silizid entfallen, insbesondere in einem selbstausrichtenden Silizidbildungsverfahren.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines integrierten Widerstandes, insbesondere des Widerstandes oder einer seiner Weiterbildungen. Damit gelten die oben genannten technischen Wirkungen auch für das Verfahren. Das Verfahren enthält ohne Beschränkung durch die Reihenfolge, in der die Schritte aufgeführt sind, die folgenden Schritte:
    • – in einem Substrat Ausbilden eines gemäß einem Grunddotiertyp dotierten Wannenbereiches als Bereich für einen Hauptspannungsabfall über dem Widerstand,
    • – in dem Substrat Ausbilden mindestens eines gemäß dem Grunddotiertyp dotierten Anschlussbereiches, über den der Widerstand elektrisch angeschlossen wird, und
    • – in dem Substrat Ausbilden eines gemäß dem Grunddotiertyp dotierten Hilfsbereiches des Widerstandes mit einem separaten Dotierschritt, der getrennt von der Dotierung des Wannenbereiches und getrennt von der Dotierung des Anschlussbereiches ausgeführt wird.
  • Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Dotierungen für den Wannenbereich, für den Hilfsbereich und für den Anschlussbereich in aufeinanderfolgenden Dotierprozessen erzeugt, bspw. in drei Implantationsprozessen und in dieser Reihenfolge erzeugt. Die Dotiertiefe für die Tiefe der maximalen Dotierstoffkonzentration in den drei Dotierprozessen wird voneinander verschieden gewählt, wobei die Tiefe in der Reihenfolge abnimmt, in der die Bereiche genannt sind.
  • Die Wannendotierungen wird vorzugsweise nach dem Aufbringen einer durch eine thermische Oxidation erzeugten Feldoxidschicht oder nach einen STI-Grabenprozess (Shallow Trench Isolation) hergestellt, bei dem Gräben geätzt, mit einem Dielektrikum aufgefüllt und anschließend planarisiert werden. Die Dotierungen für die Anschlussbereiche und für den Hilfsdotierbereich werden vorzugsweise nach dem Erzeugen von Aussparungen in der Feldoxidschicht bzw. nach dem Herstellen der STI-Gräben und deren Füllen hergestellt.
  • Ein zur Dotierung des Hilfsbereiches erforderlicher Implantationsschritt wird bei einer Ausgestaltung auch zur Implantation von Bereichen der integrierten Schaltungsanordnung verwendet, die nicht zu dem integrierten Schutz-Widerstand gehören. bspw. zur Herstellung eines sogenannten n-Sinkers in einem BiCMOS-Prozess (Bipolar Complementary Metall Oxide Semiconductor). Damit ist die Anzahl der benötigten Verfahrensschritte klein.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
  • 1 eine Ausgangsstufe mit einem n-Wannen-Widerstand,
  • 2 eine Draufsicht auf den Widerstand,
  • 3 einen Querschnitt durch den Widerstand,
  • 4 ein Dotierprofil des Widerstands,
  • 5 eine I-U-Kennlinie des Widerstands,
  • 6 einen Streifen-Widerstand, und
  • 7 einen Streifen-Widerstand mit rückversetzten Kontakten und vergrößertem Widerstandskopf.
  • 1 zeigt eine integrierte CMOS-Ausgangsstufe 10 mit einem n-Wannen-Widerstand 12. Die Ausgangsstufe enthält eine Plusleitung 14 zum Führen eines positiven Betriebspotentials VDD, von bspw. drei Volt, und eine Masseleitung 16 zum Führen eines Massepotentials VSS von bspw. null Volt. Die Plusleitung 14 ist mit einem Pluspad 15 verbunden, über das von außerhalb der integrierten Schaltungsanordnung das positive Betriebspotential angelegt wird. Die Masseleitung 16 ist mit einem Massepad 17 verbunden, das seinerseits mit einem äußeren Massepotential verbunden ist, wenn die integrierte Schaltung betriebsbereit ist.
  • Zwischen der Plusleitung 14 und der Masseleitung 16 sind ein einfacher Push-Pull-Inverter 18 und eine Schutzschaltung 20 angeordnet. Der Inverter 18 enthält einen p-Kanal Feldeffekttransistor 20 und einen n-Kanal Feldeffekttransistor 22, deren Source-Drain-Strecken in Reihe geschaltet sind. Die Gateanschlüsse der Feldeffekttransistoren 20 und 22 liegen auf einem gemeinsamen Eingangspotential Ve. Die Drainanschlüsse der Feldeffekttransistoren 20 und 22 und der eine Anschluss des Widerstandes 12 liegen auf einem Ausgangspotential Va.
  • Die Schutzschaltung 20 enthält neben dem Widerstand 12 noch zwei Schutzdioden 32 und 24, die ebenfalls zwischen der Plusleitung 14 und, der Masseleitung 16 in Reihe geschaltet sind. Der andere Anschluss des Widerstandes 12, ein Ausgangspad 30, die Anode der Diode 32 und die Kathode der Diode 34 liegen auf einem Padpotential Vp. An Stelle der Dioden 32 und 34 werden bei anderen Ausführungsbeispielen andere ESD-Schutzelemente mit einem Durchbruchsverhalten eingesetzt, z.B. als Diode geschaltete Feldeffekttransistoren.
  • Die Dioden 32 und 34 wirken dem Spannungsaufbau über den Feldeffekttransistoren 22, 24 entgegen, wenn hohe äußere Spannungen an dem Pluspad 15, dem Massepad 17 bzw. dem Ausgangspad 30 auftreten. Die Dioden 32, 34 arbeiten beim Auftreten hoher Spannungen in Durchlassrichtung oder in Sperrrichtung-. Arbeitet die Diode 32 bzw. 34 in Sperrrichtung, so kommt es zu einem Durchbruch in der Diode 32 bzw. 34, der die Diode jedoch nicht zerstört. ESD-Ströme über den Feldeffekttransistor 22 bzw. 24 werden über den Widerstand 12 begrenzt.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf den Widerstand 12, der sich in einem Substrat befindet, bspw. in einem einkristallinem Halbleitersubstrat, z.B. in einem Silizium-Halbleitersubstrat. Der Widerstand 12 hat bspw. ein Weite W von fünf Mikrometer und eine Länge L von drei Mikrometern. Oxidbereiche und Metallisierungen oberhalb des Widerstandes 12 sind in 2 aus Gründen der besseren Übersicht nicht dargestellt.
  • Der Widerstand 12 enthält bspw. zwei parallel zueinander im Abstand von etwa zwei Mikrometern (bezogen auf die Mitten von Kontaktflächen) angeordnete gerade Kontaktreihen 52 und 54. Jede Kontaktreihe 52 bzw. 54 enthält im Ausführungsbeispiel elf Kontakte mit quadratische Kontaktfläche, wobei eine Seitelänge bspw. 250 Nanometer beträgt. Alternativ werden Kontakte mit anderen Kontaktflächenformen eingesetzt, bspw. mit kreisrunden oder ovalen Kontaktflächen. Die Kontakte der Kontaktreihe 52 führen im Betrieb der integrierten Schaltung Padpotential Vp. Die Kontakte der Kontaktreihe 54 führen im Betrieb der integrierten Schaltung dagegen das Ausgangspotential Va.
  • Ein im Bereich der Kontaktreihe 52 liegender Pad-Anschlussdotierbereich 56 wurde mit einer separaten Anschlussbereich-Implantation hergestellt und enthält eine starke n, bzw. eine n+, Dotierung mit einer maximalen Dotierstoffkonzentration von 1019 Dotierstoffe je Kubikzentimeter. Im Vergleich zu den Ionenenergien bei den weiter unten erwähnten Implantationen wurde für die Anschlussbereich-Implantation die geringste Ionenenergie eingesetzt, jedoch die höchste Bestrahlungsdosis verwendet. Bis zu dem im Substrat 50 liegenden Rand des Pad-Anschlussdotierbereiches 56 sinkt die Dotierstoffkonzentration auf etwa 1017 Dotierstoffe je Kubikzentimeter. Der Umriss des Pad-Anschlussdotierbereiches 56 ist bei einer Draufsicht gemäß 2 ein Rechteck, ggf. mit stärker abgerundeten Kanten als in 2. Der Umriss des Pad-Anschlussdotierbereich 56 umschließt die Kontaktreihe 56 symmetrisch. Bspw. ist der Umriss 2,6 Mikrometer lang und 0,5 Mikrometer breit.
  • Ein Schaltungs-Anschlussdotierbereich 58 wurde gleichzeitig mit dem Pad-Anschlussdotierbereich 56 implantiert. Der Pad-Anschlussdotierbereiches 56 hat das gleiche Dotierprofil und den gleichen Umriss wie der Pad-Anschlussdotierbereich 56, umschließt jedoch die Kontaktreihe 54 symmetrisch.
  • In 2 ist außerdem der Umriss eines Wannendotierbereiches 60 dargestellt, der die Anschlussdotierbereiche 56 und 58 symmetrisch umschließt und das Gebiet zwischen den Anschlussdotierbereichen 56 und 58 ausfüllt. Damit bildet der Wannendotierbereich 60 den Hauptteil des Widerstandes 12. Bspw. hat der Umriss des Wannendotierbereiches 60 Abmessungen von 4,8 Mikrometer mal 2,8 Mikrometer. Die Anschlussdotierbereiche 56 und 58 erstrecken sich entlang von einander gegenüberliegenden Längsseiten des Wannendotierbereiches 60. Der Wannendotierbereich 60 wurde in einem separaten Wannen-Implantationsschritt n dotiert, bspw. mit einer maximalen Dotierstoffkonzentration von 1017 Dotierstoffe je Kubikzentimeter. Der Wannenimplantationsschritt wurde mit einer großen Ionenenergie, jedoch mit einer kleine Bestrahlungsdosis ausgeführt.
  • Der Umriss eines Hilfsdotierbereiches 70 wird ebenfalls durch ein Rechteck umschrieben, das bspw. drei Mikrometer lang und einen Mikrometer breit ist. Der Umriss des den Hilfsdotierbereich 70 umschließenden Rechtecks liegt symmetrisch zu einer die Mitten der Kontakte der Kontaktreihe 52 verbindenden Linie. Die Dotierung des Hilfsdotierbereiches 70 wurde mit einem separaten Hilfs-Implantationsschritt mit mittlerer Ionenenergie und mittlerer Strahlendosis erzeugt. Die maximale Dotierstoffkonzentration im Hilfsdotierbereich 70 liegt bspw. bei 7 1017 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter.
  • Ein Hilfsdotierbereich 72 wurde gleichzeitig mit dem Hilfsdotierbereich 70 implantiert. Der Hilfsdotierbereich 72 hat das gleiche Dotierprofil und den gleichen Umriss wie der Hilfsdotierbereich 70. Der Umriss des Hilfsdotierbereiches 72 umschließt jedoch die Kontakte der Kontaktreihe 54.
  • In 2 ist außerdem eine Schnittlinie 74 dargestellt, die die Lage des in 3 gezeigten Querschnitts senkrecht zur Blattebene angibt. Die Schnittlinie 74 schneidet einen mittleren Kontakt 76 der Kontaktreihe 56 und einen mittleren Kontakt 78 der Kontaktreihe 78. Die Kontakte 76 und 78 bestehen bspw. aus einem Silizid.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch den Widerstand 12. Außer den bereits an Hand der 2 erläuterten Dotierbereichen ist eine Isolierschicht 100 dargestellt, die Isolierbereiche 102, 104 und 106 im Bereich des Widerstandes 12 enthält. Die Isolierbereiche 102 bis 106 werden durch ein elektrisch isolierendes Material gebildet, bspw. durch Siliziumdioxid. Das isolierende Material ist in einem Graben oder in mehreren Gräben angeordnet. Die Tiefe der Gräben beträgt bspw. 250 Nanometer.
  • Der Isolierbereich 102 erstreckt sich von einem linken Bereich, der nicht zum Widerstand 12 gehört bis zu einem Steg 110 des Substrats 50. Der Steg 110 ist bei der Grabenätzung der Gräben für die Isolierbereiche entstanden und hat im Ausführungsbeispiel eine gleichbleibende Stegbreite entlang seiner Längsachse. Der Steg 110 dient zur Aufnahme des Pad-Anschlussdotierbereiches 56. Die Breite des Steges 110 ist größer als die Breite der Kontakte der Kontaktreihe 52, bspw. doppelt so groß, siehe Kontakt 76.
  • Der Isolierbereich 104 erstreckt sich vom Steg 110 bis zu einem Steg 112, der zur Aufnahme des Schaltungs-Anschlussdotierbereiches 58 dient und der die gleichen Abmes sungen wie der Steg 110 hat. Der Isolierbereich 106 liegt an der dem Isolierbereich 104 abgewandten Seite des Steges 112 an und erstreckt sich bis in einen rechten Bereich, der nicht zum Widerstand 12 gehört.
  • Eine an die Isolierbereiche 102 bis 106 angrenzende Isolierschicht 120 enthält Aussparungen für die Kontakte 76, 78 und für Metallkontakte 122 bzw. 124 die zu den Kontakten 76 bzw. 78 führen. Die Isolierschicht 120 besteht bspw. ebenfalls aus Siliziumdioxid.
  • In 3 ist außerdem die Lage einer Geraden 130 eingezeichnet, die entgegen der Normalenrichtung der Substratoberfläche 132 des Substrats 50 liegt und die in der Mitte des Kontakts 76 beginnt. Eine Gerade 134 liegt ebenfalls entgegen der Normalenrichtung der Substratoberfläche 132. Unten wird an Hand der 4 der Verlauf der Dotierstoffkonzentration entlang der Geraden 130 bzw. 134 erläutert.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Hilfsdotierung nur am Pad-Anschlussbereich 56 jedoch nicht am Schaltungs-Anschlussbereich 58 eingebracht, siehe gestrichelte Linie 72.
  • Bei einem nächsten Ausführungsbeispiel ist ein Wannendotierbereich 136 breiter als der Wannendotierbereich 60. Der Wannendotierbereich 136 umschließt auch den Hilfsdotierbereich 70 bzw. 72 im Substrat 50 vollständig.
  • 4 zeigt ein Dotierprofil des Widerstands 12 entlang der Gerade 130, die gleichzeitig die x-Achse eines Koordinatensystems 150 ist. Die x-Achse zeigt in lineare Darstellung die Tiefe T, d.h. den Abstand von der Substratoberfläche 132 an, bspw. im Bereich von Null Nanometern bis zu zwei Mikrometern. Eine y-Achse 152 des Koordinatensystems 150 zeigt in logarithmischer Darstellung die Dotierstoffkonzentration ND von Donator- bzw. n-Dotierteilchen im Bereich von 1016 (10^16) bis 1020 Dotierteilchen je Kubikzentimeter an. Das in 4 dargestellte Dotierprofil liegt am Ende der Herstellung des Widerstandes 12 vor, d.h. insbesondere nach einem oder mehreren Temperschritten.
  • In dem Koordinatensystem 150 ist der Verlauf dreier Kurven 160, 162 und 164 dargestellt, die jeweils von einem Maximum M1, M2 bzw. M3 mit zunehmender Tiefe T bzw. mit abnehmender Tiefe zuerst flacher und dann steiler fallen. Die Kurve 160 zeigt die durch die Anschlussdotierungs-Implantierung und die anschließende Temperung hervorgerufene Dotierstoffverteilung mit dem Maximum M1 bei 1019 Dotierstoffatomen je Kubikzentimeter in einer Tiefe T1 von 150 Nanometern. Die Kurve 160 hat den steilsten Verlauf der Kurven 160 bis 164. Die Dotierstoffkonzentration fällt auf ein Zehntel des Wertes im Maximum M1 schon bei einem Abstand von etwa 150 Nanometern von der Tiefe T1.
  • Die Kurve 162 zeigt den durch die Hilfs-Implantierung und die anschließende Temperung hervorgerufene Dotierstoffverteilung mit dem Maximum M2 bei 0,7 1018 Dotierstoffatomen je Kubikzentimeter in einer Tiefe T3 von 500 Nanometern. Die Kurve 162 hat einen flacheren Verlauf als die Kurve 160 aber einen steileren Verlauf als die Kurve 164. Die durch die Kurve 164 dargestellt Dotierstoffkonzentration fällt auf ein Zehntel des Wertes im Maximum M2 erst in einem Abstand von etwa 250 Nanometern von der Tiefe T3.
  • Die Kurve 164 zeigt den durch die Wannen-Implantierung und die anschließende Temperung hervorgerufene Dotierstoffverteilung mit dem Maximum M3 bei 1017 Dotierstoffatomen je Kubikzentimeter in einer Tiefe T5 von 1150 Nanometern. Die Kurve 164 hat den flachsten Verlauf der Kurven 160 bis 164. Die Dotierstoffkonzentration fällt auf ein Zehntel des Wertes im Maximum M3 erst in einem Abstand von etwa 660 Nanometern von der Tiefe T5.
  • Die durch die Kurven 160 bis 164 dargestellten Profile überlagern sich im Widerstand 12 zu einem Kurvenverlauf, insbesondere wenn für die drei Implantationen die gleichen Dotierstoffe verwendet werden, z.B. Phosphor. Auf Grund der logarithmischen Darstellung entspricht der überlagerte Verlauf in erster Näherung einer Kurve, die für jede Tiefe T das Maximum aus den Werten der drei Kurven 160 bis 164 in der bereffenden Tiefe T auswählt. Die Grenzen der Dotierbereiche 56, 70 und 60 liegen dort, wo durch die Dotierung für den Nachbarbereich die gleiche Dotierstoffkonzentration erzeugt wird, wie durch die Dotierung des betrachteten Bereiches. Die Grenze zwischen dem Pad-Anschlussdotierbereich 56 und dem Hilfsdotierbereich 70 liegt im Ausführungsbeispiel in einer Tiefe T2 von etwa 300 Nanometern. Die Grenze zwischen dem Hilfsdotierbereich 70 und der Wannendotierung 60 liegt bspw. in einer Tiefe von 850 Nanometern.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die zu den Kurven 160 und 164 gehörenden Dotierungen durch Phosphor-Implantationen erzeugt. An Stelle der Kurve 162 wir aber eine Kurve mit Hilfe einer Arsen-Implantation erzeugt, die das gleiche Maximum M2 jedoch eine andere Steilheit als die Kurve 162 hat. Damit lässt sich der Verlauf des Dotierprofils im Widerstand 12 auch über die Art des Dotierstoffes einstellen.
  • Entlang der Geraden 134 gibt es nur das durch die Kurve 164 gezeigte Dotierprofil, wobei stärkere Abweichungen von dem in 3 dargestellten Verlauf nur im Bereich des Isolierbereichs 104 auftreten.
  • 5 zeigt in einem Koordinatensystem 170 eine I-U-Kennlinie 171 des Widerstands 12. Auf einer x-Achse 172 ist die Spannung über dem Widerstand im Bereich von null Volt bis zehn Volt abgetragen. Auf einer y-Achse 173 des Koordinatensystems 170 ist der auf einen Mikrometer Weite des Widerstands 14 bezogene Strom im Bereich von null Milliampe re/Mikrometer bis zwanzig Milliampere/Mikrometer dargestellt. Die Kennlinie 171 steigt zwischen null Volt und fünf Volt in einem Abschnitt 174 etwa linear von null Milliampere je Mikrometer auf acht Milliampere je Mikrometer an, so dass in diesem Bereich auch der differentielle Widerstand Rdiff gleich bleibt. In einem Sättigungsabschnitt 175 zwischen fünf Volt und zehn Volt flacht die Kennlinie 171 dagegen stark ab, so dass der differentielle Widerstand Rdiff steigt.
  • Im ESD-Störfall wird ein Punkt 176 der Kennlinie 171 am Ende des Sättigungsabschnitts 175 zu einem Zeitpunkt t1 erreicht. Am Punkt 176 beträgt eine Spannung Vt1 über dem Widerstand 12 etwa 10 Volt und ein weitenbezogener Strom It1 beträgt 10 Milliampere je Mikrometer. Der Punkt 176 markiert den Punkt der Kennlinie 171 an dem diese rückläufig wird. So wird zu einem späteren Zeitpunkt t2, der bspw. 50 Nanosekunden nach t1 liegt, ein Punkt 178 der Kennlinie 171 erreicht. In dem Punkt 178 beträgt eine Spannung Vt2 über dem Widerstand nur noch 7 Volt und ein weitenbezogener Strom It2 beträgt 20 Milliampere je Mikrometer.
  • Durch die Implantation der Hilfsdotierung wird erreicht dass der Spannungsabfall über dem Widerstand 12 im ESD-Fall größer wird als ohne Hilfsdotierung. Damit fließt ein größer Teil des ESD-Stroms über die Diode 32 bzw. 34 ab als ohne Hilfsdotierung.
  • Eine gestrichelte Kennlinie 181 gibt den Verlauf der Kennlinie eines Widerstands wieder, der wie der Widerstand 12 aufgebaut ist, jedoch keine Hilfsdotierbereiche 70, 72 enthält. Die Kennlinie 181 ist im Vergleich zur Kennlinie 171 in Richtung der x-Achse 172 gestaucht. Ein dem Punkt 176 entsprechender Punkt 186 liegt bei einem Spannungswert von fünf Volt und einem weitenbezogenen Strom von zehn Milliampere je Mikrometer. Ein dem Punkt 178 entsprechender Punkt 188 liegt bei zwei Volt und zwanzig Milliampere je Mikrometer. Damit fließt im ESD-Fall ein größerer Strom über den Widerstand zu den zu schützenden Transistoren 22, 24 als bei Verwendung des Widerstands 12.
  • 6 zeigt einen Streifen-Widerstand 12b, der bis auf die im folgenden erläuterten Unterschiede wie der Widerstand 12 aufgebaut ist. Gleiche Bestandteile sind deshalb mit den gleichen Ziffern bezeichnet, denen jedoch zur Unterscheidung der Kleinbuchstabe b nachgestellt ist. So ist der Widerstand 12b in einem Substrat 50b hergestellt und enthält:
    • – Kontaktreihen 52b und 54b,
    • – einen Pad-Anschlussdotierbereich 56b,
    • – einen Schaltungs-Anschlussdotierbereich 58b,
    • – einen Wannendotierbereich 60b,
    • – Hilfsdotierbereiche 70b und 72b, und
    • – einen Kontakt 76b, unter dem das gleiche Dotierprofil vorhanden ist, wie unter dem Kontakt 76.
  • Die genannten Bereiche des Widerstands 12b haben die gleichen Abmessungen wie die entsprechenden Bereiche im Widerstand 12. Eine Weite Wb des Widerstands 12b stimmt mit der Weite W überein. Eine Länge Ld des Widerstands 12b stimmt ebenfalls mit der Länge L überein.
  • An Stelle eines durchgehenden Wannendotierbereiches 60b enthält der Widerstand 12b zwischen Stegen, die den Stegen 110 und 112 entsprechen, bspw. drei Aussparungsbereiche 200, 202 und 204. In den Aussparungsbereichen 200, 202 und 204 ist der Wannendotierbereich 60b ausgespart, so dass in den Aussparbereichen 200, 202 und 204 die Grunddotierung des Substrates 50b vorliegt, d.h. eine p-Dotierung. Damit sind die Aussparungsbereiche 200, 202 und 204 kein Teil des Strompfades des Widerstands 12b. Die Aussparungsbereiche 200, 202 und 204 durchdringen den Wannendotierbereich 60b vollständig.
  • Die Aussparungsbereiche 200, 202 und 204 grenzen an die Hilfsdotierbereiche 70b, 72b an. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel grenzen die Aussparungsbereiche 200, 202 und 204 an die Anschlussbereiche 56b bzw. 58b an oder sind mit einem Abstand kleiner als 100 Nanometern zu den Hilfsdotierbereichen 70b und 72b angeordnet. Die Aussparungsbereiche 200, 202 und 204 haben einen quadratischen Umriss, mit einer Kantenlänge von bspw. einem Mikrometer. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel gibt es mehr als drei Aussparungsbereiche und/oder Aussparungsbereiche mit einer anderen Umrissform, bspw. mit einem rechteckigen Umriss.
  • Der Strompfad des Widerstandes 12b wird durch vier schmale Wannenstreifen 210, 212, 214 und 216 gebildet, die Bestandteil des Wannendotierbereiches 60b sind. Durch diese Geometrie wird bei gleicher maximaler Stromdichte durch den Querschnitt des Widerstandes 12b wie durch den Querschnitt des Widerstandes 12 die Stromdichte im Bereich der Kontakte, z.B. 76b, der Kontaktreihen 52b und 54b im Vergleich zu der Stromdicht im Bereich der Kontaktreihen 52 und 54 verringert.
  • 7 zeigt einen Streifen-Widerstand 12d mit rückversetzten Kontakten und vergrößertem Widerstandskopf. Der Widerstand 12d ist bis auf die im folgenden erläuterten Unterschiede wie der Widerstand 12b aufgebaut ist. Gleiche Bestandteile sind deshalb mit den gleichen Ziffern bezeichnet, denen jedoch zur Unterscheidung der Kleinbuchstabe d nachgestellt ist. So ist der Widerstand 12d in einem Substrat 50d hergestellt und enthält:
    • – Kontaktreihen 52d und 54d,
    • – einen Pad-Anschlussdotierbereich 56d,
    • – einen Schaltungs-Anschlussdotierbereich 58d,
    • – einen Wannendotierbereich 60d,
    • – Hilfsdotierbereiche 70d und 72d,
    • – einen Kontakt 76d, unter dem das gleiche Dotierprofil vorhanden ist, wie unter dem Kontakt 76b bzw. 76,
    • – drei Aussparungsbereiche 200d, 202d und 204d mit quadratischen Umrissen, bspw. mit einer Kantenlänge von einem Mikrometer, und
    • – Wannenstreifen 210d, 212d, 214d und 216d, die in dem Wannendotierbereich 60d enthalten sind.
  • Die genannten Bereiche des Widerstands 12d haben die gleichen Abmessungen wie die entsprechenden Bereiche im Widerstand 12b. Eine Weite Wd des Widerstands 12d stimmt mit der Weite W bzw. Wb überein. Eine Länge Ld ist jedoch größer als die Länge L bzw. Lb, insbesondere um mindestens einen Mikrometer.
  • Zwischen den Rand der Aussparungsbereiche 200d, 202d und 204d auf der einen Seite und dem nächstgelegenen Rand des Pad-Anschlussdotierbereiches 56d liegt damit ein Abstand A1, von bspw. mindestens 500 Nanometern. Der Abstand A1 trägt zu einer weiteren Verringerung der Stromdichte im Bereich der Kontaktreihen 52d bis 54d bei.
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen sind die Aussparungsbereiche 200, 202, 204 bzw. 200d, 202d, 204d mit einem Isoliermaterial gefüllt, bspw. mit Siliziumdioxid.
  • Bei allen Ausführungsbeispielen ist über dem Widerstand 12, 12b, 12d kein Gatestapel angeordnet. Alternativ sind solche Gatestapel ausgeführt, werden dann aber nicht angeschlossen.
  • 10
    Ausgangsstufe
    12, 12b, 12d
    Widerstand
    14
    Plusleitung
    15
    Pluspad
    VDD
    positives Betriebspotential
    VSS
    Massepotential
    16
    Masseleitung
    17
    Massepad
    18
    Inverter
    20
    Schutzschaltung
    22, 24
    Feldeffekttransistor
    Ve
    Eingangspotential
    Va
    Ausgangspotential
    Vp
    Pluspotential
    30
    Ausgangspad
    32, 34
    Schutzdiode
    50, 50b, 50d
    Substrat
    52, 52b, 52d
    Kontaktreihe
    54, 54b, 54d
    Kontaktreihe
    56, 56b, 56d
    Pad-Anschlussdotierbereich
    58, 58b, 58d
    Schaltungs-Anschlussdotierbereich
    60, 60b, 60d
    Wannendotierbereich
    70, 70b, 70d
    Hilfsdotierbereich
    72, 72b, 72d
    Hilfsdotierbereich
    74
    Schnittlinie
    76, 76b, 76d
    Kontakt
    78
    Kontakt
    W, Wb, Wd
    Weite
    L, Lb, Ld
    Länge
    100
    Isolierschicht
    102 bis 106
    Isolierbereich
    110,112
    Steg
    120
    Isolierschicht
    122, 124
    Metallkontakt
    130
    Gerade
    132
    Substratoberfläche
    134
    Gerade
    136
    Wannendotierung
    150
    Koordinatensystem
    152
    y-Achse
    160 bis 164
    Kurve
    M1, M2, M3
    Maximum
    T
    Tiefe
    T1 bis T5
    Tiefe
    170
    Koordinatensystem
    171
    I-U-Kennlinie
    172
    x-Achse
    172
    y-Achse
    174, 175
    Abschnitt
    176, 178
    Punkt
    t1, t2
    Zeitpunkt
    181
    Kennlinie
    Rdiff
    differentieller Widerstand
    186, 188
    Punkt
    200 bis 204
    Aussparungsbereich
    200d bis 204d
    Aussparungsbereich
    210 bis 216
    Wannenstreifen
    210d bis 216d
    Wannenstreifen

Claims (13)

  1. Integrierter Widerstand (12), mit einem in einem Substrat (50) an der Substratoberfläche (132) ausgebildeten dotierten Pad-Anschlussbereich (56), der gemäß einer Pad-Anschlussbereichdotierung mit einem Grunddotiertyp dotiert ist und der einen Bereich mit maximaler Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration enthält, mit einem in dem Substrat (50) an der Substratoberfläche (132) und getrennt vom Pad-Anschlussbereich (56) ausgebildeten Schaltungs-Anschlussbereich (58), der gemäß einer Schaltungs-Anschlussbereichdotierung mit dem Grunddotiertyp ausgebildet ist, mit einem in dem Substrat (50) angeordneten dotierten Wannenbereich (70), der gemäß einer Wannendotierung mit dem Grunddotiertyp dotiert ist, der die beiden Anschlussbereiche (56, 58) umschließt und der einen Bereich mit einer maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration enthält, und mit einem Hilfsdotierbereich (70), der gemäß einer Hilfsdotierung mit dem Grunddotiertyp dotiert ist, und der einen Bereich mit einer maximalen Hilfsdotierstoffkonzentration enthält, wobei der Bereich mit maximaler Hilfsdotierstoffkonzentration zwischen dem Bereich mit maximaler Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration liegt und wobei der Wert der maximalen Hilfsdotierstoffkonzentration kleiner als die maximaler Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration und größer als die maximale Wannen-Dotierstoffkonzentration ist.
  2. Widerstand (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration mindestens das Zehnfache oder mindestens das Fünfzigfache der maximale Wannen-Dotierstoffkonzentration beträgt, vorzugsweise mindestens das Einhundertfache.
  3. Widerstand (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der folgenden Merkmale erfüllt ist: die maximale Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration liegt im Bereich von 0,5 1018 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter bis 0,5 1020 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter, vorzugsweise im Bereich von 1 1019 bis 9 1019 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter, die maximale Wannen-Dotierstoffkonzentration liegt im Bereich von 0,5 1016 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter bis 0,5 1018 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter, vorzugsweise im Bereich von 1 1017 bis 9 1017 Dotierstoffteilchen je Kubikzentimeter, der Wannenbereich (70) erstreckt sich auch zwischen den Anschlussbereichen (56, 58).
  4. Widerstand (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der folgenden Merkmale erfüllt ist: die Dotierstoffkonzentration des Hilfsdotierbereiches (70) beträgt mindestens das Fünffache oder mindestens das Zehnfache der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration, der Hilfsdotierbereich (70) umschließt den Pad-Anschlussbereich (56), insbesondere vollständig zum Wannenbereich (70) hin, der Hilfsdotierbereich erstreckt sich nicht bis zum Schaltungs-Anschlussbereich (58), der Hilfsdotierbereich (70) hat auf der halben Strecke zwischen dem Bereich mit maximaler Anschlussbereich-Dotierstoffkonzentration und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration eine Dotierstoffkonzentration, die mindestens den Wert der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration hat.
  5. Widerstand (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bereich mit der maximalen Anschlussbereich-Dotierstoffkonzen tration und dem Hilfsdotierbereich (70) ein Bereich mit einer kleineren Dotierstoffkonzentration als der maximalen Dotierstoffkonzentration im Hilfsdotierbereich angeordnet ist, und/oder dass zwischen dem Hilfsdotierbereich (70) und dem Bereich mit der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration ein Bereich mit einer kleineren Dotierstoffkonzentration als die maximale Wannen-Dotierstoffkonzentration angeordnet ist.
  6. Widerstand (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecke (130) entgegen der Normalen der Substratoberfläche (132) am Pad-Anschlussbereich (56) liegt, und dass vorzugsweise der Abstand des Bereiches mit der maximalen Hilfsdotierstoffkonzentration (50) von der Substratoberfläche (132) am Pad-Anschlussbereich (56) im Bereich von 300 Nanometern bis 700 Nanometern liegt oder größer als zwei Mikrometer ist.
  7. Widerstand (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (12) zwischen dem Pad-Anschlussbereich (56) und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration auf der einen Seite und dem Schaltungs-Anschlussbereich (58) und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration auf der anderen Seite das gleiche Dotierprofil enthält, oder dass der Widerstand (12) zwischen dem Pad-Anschlussbereich (56) und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration auf der einen Seite und dem Schaltungs-Anschlussbereich (58) und dem Bereich mit maximaler Wannen-Dotierstoffkonzentration auf der anderen Seite voneinander verschiedene Dotierprofile enthält, wobei vorzugsweise ein dem Hilfsdotierbereich (70) entsprechender Dotierbereiches am Schaltungs-Anschlussbereich (58) fehlt.
  8. Widerstand (12, 12b, 12d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wannenbereich (60b) mindestens einen Aussparungsbereich (200, 200d) enthält, in dem die Wannendotierung ausgespart ist, vorzugsweise einen Bereich mit einer Dotierung eines anderen Typs als der Grunddotiertyp, wobei vorzugsweise ein Abstand zwischen dem Aussparungsbereich (200, 200d) und einem Anschlussbereich (56, 58) kleiner als 100 Nanometer ist, oder wobei der Abstand größer als 500 Nanometer ist.
  9. Widerstand (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einen Anschlussbereich (56, 58) eine Silizidschicht angrenzt.
  10. Widerstand (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der folgenden Merkmale erfüllt ist: das Substrat (50) ist ein einkristallines Halbleitersubstrat, vorzugsweise eine Silizium-Halbleitersubstrat, das Substrat (50) ist gemäß einem anderen Dotiertyp als der Grunddotiertyp dotiert, das Substrat (50) enthält ein Vielzahl von Transistoren, insbesondere von Feldeffekttransistoren, vorzugsweise von Transistoren mit minimalen lithografischen Abmessungen kleiner als 500 Nanometern, das Substrat (50) enthält Hochvolttransistoren, die mit Spannungen betrieben werden, deren Betrag größer als 12 Volt ist, vom Pad-Anschlussbereich (56) führt eine elektrisch leitfähige Verbindungsleitung, vorzugsweise eine metallische Leitung, zu einem äußeren Anschlusspad (30) der vom Substrat (50) getragenen integrierten Schaltungsanordnung, vom Schaltungs-Anschlussbereich (58) führt eine elektrisch leitfähige Verbindung, vorzugsweise eine metallische Verbindung, zu einem Transistor (22, 24) der vom Substrat (50) getragenen integrierten Schaltungsanordnung, der Grunddotiertyp ist der n-Dotiertyp oder der Grunddotiertyp ist der p-Dotiertyp, der Bereich mit der maximalen Anschlussbereichs-Dotierstoffkonzentration enthält auch an diesen Bereich angrenzende Bereiche mit einer Dotierstoffkonzentration die um höchstens fünf Prozent kleiner als die maximalen Anschlussbereichs-Dotierstoffkonzentration ist, der Bereich mit der maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration enthält auch an diesen Bereich angrenzende Bereiche mit einer Dotierstoffkonzentration die um höchstens fünf Prozent kleiner als die maximalen Wannen-Dotierstoffkonzentration ist, der Wannenbereich, der Hilfsbereich und der Anschlussbereich sind mit dem gleichen Dotierstoff dotiert oder mindestens einer dieser Bereiche ist mit einem anderen Dotierstoff dotiert als ein anderer dieser Bereiche, wobei die Dotierstoffe vorzugsweise Arsen oder Phosphor sind.
  11. Verfahren zum Herstellen eines integrierten Widerstandes (12), insbesondere eines Widerstandes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: in einem Substrat (50) Ausbilden eines gemäß einem Grunddotiertyp dotierten Wannenbereiches (60) als Bereich für einen Hauptspannungsabfall über dem Widerstand (12), in dem Substrat (50) Ausbilden mindestens eines gemäß dem Grunddotiertyp dotierten Anschlussbereiches (56), über den der Widerstand (12) elektrisch angeschlossen wird, und in dem Substrat (50) Ausbilden eines gemäß dem Grunddotiertyp dotierten Hilfsbereiches (70) des Widerstandes mit einem separaten Dotierschritt, der getrennt von der Dotierung des Wannenbereiches (60) und getrennt von der Dotierung des Anschlussbereiches (56) ausgeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotierungen für den Wannenbereich (60), für den Hilfsbereich (70) und für den Anschlussbereich (56) in nacheinander ausgeführten Dotierprozessen erzeugt werden, vorzugsweise in drei Implantationsprozessen und in der Reihenfolge, in der die Bereiche genannt sind.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotiertiefe (T3, T2, T1) für die Tiefe der maximalen Dotierstoffkonzentration in den drei Dotierprozessen voneinander verschieden gewählt wird, wobei die Tiefe in der Reihenfolge abnimmt, in der die Bereiche genannt sind.
DE200410004585 2004-01-29 2004-01-29 Integrierter Widerstand und Herstellungsverfahren Ceased DE102004004585A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410004585 DE102004004585A1 (de) 2004-01-29 2004-01-29 Integrierter Widerstand und Herstellungsverfahren
PCT/EP2004/053722 WO2005074031A1 (de) 2004-01-29 2004-12-29 Integrierter widerstand und herstellungsverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410004585 DE102004004585A1 (de) 2004-01-29 2004-01-29 Integrierter Widerstand und Herstellungsverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004004585A1 true DE102004004585A1 (de) 2005-08-18

Family

ID=34801224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410004585 Ceased DE102004004585A1 (de) 2004-01-29 2004-01-29 Integrierter Widerstand und Herstellungsverfahren

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004004585A1 (de)
WO (1) WO2005074031A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0427565A2 (de) * 1989-11-10 1991-05-15 Seiko Epson Corporation Integrierte Schaltung mit einem MIS-Transistor
EP0549320A1 (de) * 1991-12-27 1993-06-30 Texas Instruments Incorporated Verfahren und Vorrichtung für ESD-Schutz
DE4342720A1 (de) * 1993-01-27 1994-07-28 Ic Haus Gmbh Schaltungsanordnung zur Verringerung parasitärer Ströme an integrierten Strukturen, insbesondere Widerständen
DE19916575A1 (de) * 1998-04-13 1999-10-14 Nec Corp Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20030146740A1 (en) * 2002-02-01 2003-08-07 Macronix International Co., Ltd. Voltage regulated circuit with well resistor divider

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2907435B2 (ja) * 1989-02-17 1999-06-21 松下電子工業株式会社 Mis型トランジスタ
JPH09321224A (ja) * 1996-05-30 1997-12-12 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP4390465B2 (ja) * 2003-03-12 2009-12-24 Necエレクトロニクス株式会社 抵抗素子、半導体装置及びそれらの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0427565A2 (de) * 1989-11-10 1991-05-15 Seiko Epson Corporation Integrierte Schaltung mit einem MIS-Transistor
EP0549320A1 (de) * 1991-12-27 1993-06-30 Texas Instruments Incorporated Verfahren und Vorrichtung für ESD-Schutz
DE4342720A1 (de) * 1993-01-27 1994-07-28 Ic Haus Gmbh Schaltungsanordnung zur Verringerung parasitärer Ströme an integrierten Strukturen, insbesondere Widerständen
DE19916575A1 (de) * 1998-04-13 1999-10-14 Nec Corp Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20030146740A1 (en) * 2002-02-01 2003-08-07 Macronix International Co., Ltd. Voltage regulated circuit with well resistor divider

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005074031A1 (de) 2005-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60130028T2 (de) Schutzvorrichtung gegen elektrostatische Entladung mit gesteuertem Siliziumgleichrichter mit externem On-Chip-Triggern und kompakten inneren Abmessungen für schnelles Triggern
DE102006022105B4 (de) ESD-Schutz-Element und ESD-Schutz-Einrichtung zur Verwendung in einem elektrischen Schaltkreis
DE102009049774B4 (de) BiCMOS-Schaltungsanordnung
DE102011054700B4 (de) Halbleiter-ESD-Bauelement und Verfahren
DE102009047808B4 (de) Bipolares Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterdiode
DE102008064703B4 (de) Halbleiter-ESD-Bauelement
DE10245770B4 (de) Ausgangsschaltkreis
DE102004023856B4 (de) Solarzelle mit integrierter Schutzdiode und zusätzlich auf dieser angeordneten Tunneldiode
DE102006023429A1 (de) ESD-Schutz-Element und ESD-Schutz-Einrichtung zur Verwendung in einem elektrischen Schaltkreis, Verfahren zum Herstellen eines ESD-Schutz-Elementes
DE4013643A1 (de) Bipolartransistor mit isolierter steuerelektrode und verfahren zu seiner herstellung
DE19654163B4 (de) Schutzvorrichtung für eine Halbleiterschaltung
DE112011103230T5 (de) Non-Punch-Through-Bipolarleistungshalbleiterbauelement
DE102005011348B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE102016100016B4 (de) Halbleiterstruktur
DE112021002169T5 (de) Halbleitervorrichtung
EP0913000A1 (de) Durch feldeffekt steuerbares halbleiterbauelement
DE69930715T2 (de) Elektronische Halbleiterleistung mit integrierter Diode
DE10252318A1 (de) STI-Leckstromverminderung
DE102005056908B4 (de) Integrierte Schaltungsanordnung mit Shockleydiode oder Thyristor und Verfahren zum Herstellen
DE102013100219A1 (de) Halbleiterdiode und Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiterdiode
EP1723672B1 (de) Halbleiterbauelement mit integrierter Zener-Diode und Verfahren zur Herstellung
DE10123818B4 (de) Anordnung mit Schutzfunktion für ein Halbleiterbauelement
EP0656659B1 (de) ESD-Schutzstruktur für integrierte Schaltungen
DE19936636A1 (de) Schutzstruktur für eine integrierte Halbleiterschaltung zum Schutz vor elektrostatischer Entladung
DE102005054672B4 (de) Hochvolt-Transistor mit niedriger Threshold-Spannung und einen solchen Hochvolt-Transistor umfassendes Bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection