DE102006002481B3

DE102006002481B3 - Kombinierter Widerstandstemperatursensor

Info

Publication number: DE102006002481B3
Application number: DE102006002481A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Zundel
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: US20070176212A1; US7759758B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Widerstandstemperatursensor (6), der sich aus einer ersten innerhalb eines Grabens (3) ausgebildeten ersten Widerstandsstruktur (7) sowie einer innerhalb eines Mesagebiets (8) ausgebildeten zweiten Widerstandsstruktur (9) zusammensetzt. Dieser Aufbau ermöglicht eine Unterdrückung bzw. Reduzierung fertigungstechnischer Schwankungen der Weite der Gräben (3) auf einen Widerstandswert des Widerstandstemperatursensors (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Widerstandstemperatursensor für Halbleiterbauelemente.
Leistungstransistoren wie DMOS-Transistoren (Double Diffused Metal Oxide Semiconductor-Transistoren) finden vielfache Anwendung in Halbleiterapplikationen. Beim Betrieb der Leistungstransistoren treten unterschiedlichste Schaltzustände auf, in denen zum Teil sehr große Verlustleistungen in Wärme umgesetzt werden. Derartige mit großen Verlustleistungen verbundene Schaltzustände sind kritisch, da die Temperatur hierbei stark ansteigt und die Leistungstransistoren durch Überhitzung zerstört werden können. Um in derart kritischen Schaltzuständen die Transistoren vor Schaden zu bewahren, werden häufig Temperatursensoren eingesetzt. Idealerweise sind die Temperatursensoren möglichst nahe am oder im Zellenfeld des Leistungstransistor platziert, um einen Temperaturanstieg aufgrund in Wärme umgesetzter Verlustenergie frühzeitig und schnell zu detektieren und mittels einer Hilfsschaltung wie einer Logikschaltung den Leistungstransistor rechtzeitig vor einer Selbstzerstörung aufgrund Überhitzung abzuschalten. Bekannt ist, einen im Zellenfeld des Leistungstransistors befindlichen Widerstand als schnell reagierenden Temperatursensor zu verwenden. Der Temperatursensor ändert mit der Temperatur seinen absoluten Widerstandswert auf charakteristische Weise, wobei bei Erreichen eines definierten maximal zulässigen Widerstandswertes ein Abschaltsignal zum Abschalten des Leistungstransistors abgeleitet werden kann. Dieses Konzept mit Widerstandstemperatursensor scheitert jedoch in der Praxis häufig an zu großen Fertigungsstreuungen, mit denen ein derartiger Widerstandstemperatursensor gegenwärtig hergestellt werden kann, da der Absolutwert des Widerstandes nicht sinnvoll als Abschaltschwelle verwendet werden kann.
Bei bekannten Widerstandstemperatursensoren, die in ein Zellenfeld aus Gräben und zwischen den Gräben liegenden Mesagebieten als Polywiderstand innerhalb der Gräben oder als Widerstand in den Mesagebieten integriert sind, tritt das Problem auf, dass mit schwankender Weite der Gräben bzw. der Mesagebiete die Widerstände sehr stark hinsichtlich ihres absoluten Widerstandswertes schwanken. Schwankungen von +/-50% hinsichtlich eines mittleren Widerstandswertes sind eher die Regel anstatt Ausnahme. Derart große Schwankungen verhindern jedoch einen sinnvollen Einsatz derartiger Widerstände als Temperatursensor.

DE 10 2004 021 393 A1 betrifft einen Feldeffekt-Leistungstransistor, bei dem in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer mittleren im Zellenfeld gebildeten Temperatur- und/oder Stromerfassungseinrichtung Gebiete mit Transistorzellen angeordnet sind, deren W/L-Verhältnis ihrer Kanalweite W zu ihrer Kanallänge L erhöht ist und die somit als Vorwarnstufe dienen und bei Stromfilamentierungseffekten stets eine kurze Zeit früher filamentieren als potentielle Stromfilamente im Zellenfeld.

US 2003/0210507 A1 gibt einen Temperatursensor für eine MOS-Schaltungskonfiguration an, der als Gate eines MOS-Transistors in Form eines Netzwerks mit zwei Anschlüssen in Form eines Gateeingangs und eine Gateausgangs ausgeführt ist. Durch Messen des Spannungsabfalls über dem Gate kann die Temperatur dort bestimmt werden.

In DE 10 2004 024 887 A1 wird ein Transistor beschrieben, der ein Zellenfeld mit mehreren Transistorzellen, einen Temperatursensor, der in das Zellenfeld integriert ist beziehungsweise an das Zellenfeld angrenzt, und eine Isolationsstruktur aufweist. Die Isolationsstruktur isoliert den Temperatursensor gegenüber dem Zellenfeld und weist einen Trennungstrench auf, der zwischen dem Zellenfeld und dem Temperatursensor angeordnet ist. Der Abstand zwischen dem Temperatursensor und der dem Temperatursensor nächstgelegenen aktiven Transistorzelle entspricht ungefähr der Schrittweite zwischen aktiven Transistorzellen innerhalb des Zellenfelds.

DE 10 2004 026 233 A1 beschreibt einen Trenchtransistor mit einem Zellenfeld, das mehrere Zellenfeldtrenches und mehrere zwischen den Zellenfeldtrenches angeordnete Mesagebiete aufweist, und ein Halbleiter-Funktionselement, das in einem der Mesagebiete ausgebildet ist. In dem Mesagebiet, in dem das Halbleiter-Funktionselement ausgebildet ist, ist eine Stromfluss-Führungsstruktur vorgesehen, die wenigstens teilweise unterhalb des Halbleiter-Funktionselements ausgebildet und so ausgestaltet ist, dass vertikal ausgerichtete Stromflüsse aus dem Halbleiter-Funktionselement heraus beziehungsweise in das Halbleiter-Funktionselement hinein erschwert und horizontal ausgerichtete Stromflüsse durch das Halbleiter-Funktionselement hindurch begünstigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Widerstandstemperatursensor anzugeben, dessen Widerstandswert unter Fertigungsbedingungen kleinere Schwankungen im Vergleich zu bekannten Widerstandstemperatursensoren aufweist.

Die Aufgabe wird durch einen Widerstandstemperatursensor gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Widerstandstemperatursensors sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.

Erfindungsgemäß wird ein Widerstandstemperatursensor angegeben mit von einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats aus in ein Halbleitersubstrat reichenden Gräben, wobei benachbarte Gräben jeweils durch ein Mesagebiet des Halbleitersubstrats voneinander getrennt sind, einer innerhalb wenigstens einer der Gräben ausgebildeten ersten Widerstandsstruktur, wobei die erste Widerstandsstruktur wenigstens teilweise an eine Isolationsstruktur zur elektrischen Isolation der ersten Widerstandsstruktur vom Halbleitersubstrat angrenzt und wenigstens zwei elektrisch voneinander getrennte erste Anschlussbereiche zum Kontaktieren der ersten Widerstandsstruktur aufweist, einer innerhalb wenigstens einer der Mesagebiete ausgebildeten zweiten Widerstandsstruktur, wobei die zweite Widerstandsstruktur wenigstens zwei elektrisch voneinander getrennte zweite Anschlussbereiche aufweist und wobei wenigstens einer der ersten Anschlussbereiche mit wenigstens einem der zweiten Anschlussbereiche leitend verbunden ist.

Das Halbleitersubstrat ist vorzugsweise als Siliziumsubstrat ausgebildet. Hierbei kann es sich um eine Siliziumscheibe oder auch um eine Siliziumscheibe mit aufgetragener Halbleiterschicht wie einer Epitaxieschicht handeln. Das Halbleitersubstrat kann jedoch auch aus weiteren Halbleitermaterialien wie SiGe oder auch III-V-Halbleitern wie GaAs ausgebildet sein. Die Gräben im Halbleitersubstrat werden vorzugsweise auch außerhalb der vom Widerstandstemperatursensor eingenommenen Bereiche zur Realisierung weiterer Nutzbauelemente wie etwa Graben-Transistoren eingesetzt. Ebenso denkbar ist es, die Gräben mit angrenzenden Mesagebieten ausschließlich zur Realisierung präziser Widerstandstemperatursensoren vorzusehen wie dies beispielsweise in einer planaren MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, Metall-Oxid-Halbleiter Feldeffekttransistor)-Technologie der Fall wäre. Die Isolationsstruktur kann beispielsweise eine Feldisolationsstruktur aus SiO₂ sein. Ebenso sind weitere isolierende Materialien wie etwa Si₃N₄, Al₂O₃, Ta₂O₅, TiO₂, High-k-Materialien oder auch Low-k-Materialien als Isolationsstruktur möglich. Die erste und die zweite Widerstandsstruktur weisen einen ähnlichen Widerstandswert auf und sind verschieden von einem Isolator. Da die wenigstens zwei ersten (bzw. zweiten) Anschlussbereiche jeweils elektrisch voneinander getrennt sind, sind diese abgesehen von der Widerstandsstruktur nicht über eine leitfähige Ebene innerhalb eines Metallisierungs- und Verdrahtungsbereichs wie einer Metallschicht miteinander leitend verbunden. Jedoch besteht eine leitende Verbindung zwischen der ersten sowie der zweiten Widerstandsstruktur.

Da benachbarte Gräben fertigungstechnisch mit gleich bleibendem Abstand, d.h. Pitch, hergestellt werden können, wirken sich Fertigungsschwankungen insbesondere auf die Weite der Gräben bzw. der Mesagebiete aus. Eine Vergrößerung/Verkleinerung der Weite der Gräben bringt eine Verkleinerung/Vergrößerung der Weite der Mesagebiete mit sich. Wird nun der Widerstandstemperatursensor durch Kombination der ersten Widerstandsstruktur im Graben und der zweiten Widerstandsstruktur im Mesagebiet zusammengesetzt, lässt sich der Einfluss derartiger Fertigungsschwankungen im Hinblick auf Streuungen des Widerstandswertes des Widerstandstemperatursensors reduzieren. So kann beispielsweise einer Vergrößerung des Widerstands der ersten Widerstandsstruktur aufgrund einer fertigungstechnisch bedingten kleineren Weite des Grabens durch einen entsprechend kleineren Widerstandswert der zweiten Widerstandsstruktur infolge einer entsprechenden Vergrößerung der Weite des Mesagebiets entgegengewirkt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die erste Widerstandsstruktur und die zweite Widerstandsstruktur parallel zueinander geschaltet. Eine derartige Parallelschaltung lässt sich beispielsweise einfach erzielen, indem ein erster der ersten Anschlussbereiche mit einem ersten der zweiten Anschlussbereiche leitend verbunden wird und ein zweiter der ersten Anschlussbereiche mit einem zweiten der zweiten Anschlussbereiche leitend verbunden wird. Eine Parallelschaltung von erster und zweiter Widerstandsstruktur ist besonders vorteilhaft zur Kompensation von Fertigungsschwankungen, da ein Ersatzwiderstand des Widerstandstemperatursensors bei Annahme eines konstanten Produkts aus Schichtwiderstand (in Ohm/square) und Länge des Widerstandes bezogen auf die auf die erste und zweite Widerstandsstruktur lediglich vom Pitch benachbarter Gräben und nicht mehr von der Weite der Gräben bzw. der Mesagebiete abhängt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste Widerstandsstruktur und die zweite Widerstandsstruktur seriell miteinander verschaltet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist eine Verschaltung der ersten und zweiten Widerstandsstruktur sowohl eine Serienschaltung zwischen Teilen der ersten und zweiten Widerstandsstruktur als auch eine Parallelschaltung zwischen weiteren Teilen der ersten und zweiten Widerstandsstruktur aufweist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform grenzt die erste Widerstandsstruktur in wenigstens einem der ersten Anschlussbereiche über eine Seitenwand des Grabens an einen der zweiten Anschlussbereiche der zweiten Widerstandsstruktur leitend an. Eine Verschaltung dieser Anschlussbereiche mit Hilfe von Kontaktstöpseln und einer Metallisierungsebene erübrigt sich in diesem Falle. Ein derartiger Anschluss lässt sich beispielsweise erzielen, indem die Isolationsstruktur innerhalb des Grabens vor dem Auffüllen mit einem Material zur Ausbildung der ersten Widerstandsstruktur teilweise wieder entfernt wird, so dass ein Seitenwandbereich zum Halbleitersubstrat bzw. der zweiten Halbleiterstruktur freiliegt. Diese Art der Verschaltung eignet sich insbesondere für eine mäanderförmige Serienschaltung von erster und zweiter Widerstandsstruktur.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die erste Widerstandsstruktur und die zweite Widerstandsstruktur in wenigstens einem der zugehörigen ersten bzw. zweiten Anschlussbereiche über die Oberfläche kontaktiert. Zur Kontaktierung eignen sich beispielsweise innerhalb einer Isolationsschicht ausgebildete Kontaktstöpsel, die die Widerstandsstrukturen auf einer Seite direkt kontaktieren und auf einer der einen Seite gegenüberliegenden anderen Seite beispielsweise an eine Metallisierungsschicht leitend angrenzen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist innerhalb des wenigstens eines Grabens zusätzlich zur ersten Widerstandsstruktur wenigstens eine Elektrode ausgebildet, wobei die Elektrode durch eine weitere Isolationsstruktur von der ersten Widerstandsstruktur elektrisch isoliert ist. Bei der Elektrode kann es sich insbesondere um eine Gateelektrode handeln, die zur Steuerung der Leitfähigkeit eines Kanals in einem MOSFET vorgesehen ist. Ebenso denkbar ist es, dass zusätzlich zur ersten Widerstandsstruktur mehrere Elektroden innerhalb des wenigstens einen Grabens vorgesehen sind. Neben der Gateelektrode können somit auch eine bzw. mehrere Feldelektroden vorgesehen sein. Die innerhalb des Grabens übereinander gestapelten Elemente aus Widerstandsstruktur und Elektrode, die elektrisch voneinander isoliert sind, können beispielsweise in einem Randbereich des Grabens an die Oberfläche zur Kontaktierung geführt sein. Ebenso denkbar ist es, die erste Widerstandsstruktur innerhalb des wenigstens einen Grabens durchgängig bis zur Oberfläche auszubilden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erste Widerstandsstruktur aus Polysilizium gebildet. Eine Leitfähigkeit des Polysiliziums lässt sich beispielsweise durch Einbringen geeigneter Dotierstoffelemente erzielen. Die erste Wider standsstruktur ist jedoch keinesfalls auf Polysilizium beschränkt, sondern diese kann aus weiteren leitfähigen Materialien wie Metallen oder weiteren dotierten Halbleitermaterialien bestehen.

In vorteilhafter Weise ist die zweite Widerstandsstruktur als eine mit Dotierstoffelementen versehene Wannenzone ausgebildet. Die Dotierstoffelemente können beispielsweise durch Implantation oder Diffusion in das Halbleitersubstrat zur Ausbildung der Wannenzone eingebracht werden. Die spezifische Leitfähigkeit einer durch eine mit Dotierstoffelementen ausgebildeten Wannenzone als Widerstandsstruktur hängt im Wesentlichen von einer Dotierstoffkonzentration als auch vom Leitfähigkeitstyp, d.h. n-Typ oder p-Typ, ab. Vorteilhaft ist es, die Wannenzone bis zur Oberfläche des Halbleitersubstrats auszubilden. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Wannenzone eine vergrabene Wannenzone ist, welche beispielsweise durch tiefe Implantation von Dotierstoffelementen erzeugt wurde. Die zweite Widerstandsstruktur erstreckt sich vorzugsweise über eine gesamte Weite eines Mesagebiets, d.h. zwischen gegenüberliegenden Gräben und an diese angrenzend.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Wannenzone vom Halbleitersubstrat durch wenigstens einen pn-Übergang elektrisch isoliert. Ist die Wannenzone beispielsweise als p-Typ Wannenzone in einem n-Typ Halbleitersubstrat realisiert, so liegt ein einzelner pn-Übergang zur elektrischen Isolation der Wannenzone vom Halbleitersubstrat vor. In diesem Falle kann die Wannenzone vom p-Typ beispielsweise als Bodygebiet und das Halbleitersubstrat vom n-Typ beispielsweise als Epitaxieschicht ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Wannenzone über zwei pn-Übergänge elektrisch vom Halbleitersubstrat zu isolieren. Im Hinblick auf das obige Beispiel könnte die Wannenzone etwa als Source-Gebiet vom n-Typ inner halb des p-Typ Bodygebiets realisiert sein. Ein erster pn-Übergang liegt in diesem Falle zwischen der Wannenzone und dem Bodygebiet vor, während ein zweiter pn-Übergang zwischen dem Bodygebiet und dem Halbleitersubstrat vorliegt. Wird die Wannenzone über zwei oder mehr pn-Übergänge vom Halbleitersubstrat elektrisch isoliert, so ist insbesondere darauf zu achten, dass ein bei Stromfluss durch die als Wannenzone ausgebildete zweite Widerstandsstruktur hervorgerufener Spannungsabfall über der zweiten Widerstandsstruktur kein Zünden parasitärer Bipolartransistoren verursacht. Ein derartiger parasitärer Bipolartransistor bezogen auf das obige Beispiel zweier pn-Übergänge wäre ein npn-Transistor, dessen Emitter durch die Wannenzone, dessen Drain durch das Bodygebiet und dessen Kollektor durch das Halbleitersubstrat gegeben ist. Um einem derartigen Zünden eines parasitären Bipolartransistors entgegenzuwirken, können die Emitter, Basis und Kollektor ausbildenden Halbleiterzonen mit geeigneten Potentialen beaufschlagt werden. Beispielsweise könnte die als n-Typ ausgebildete Wannenzone des obigen Beispiels auf ein geeignet hohes Potential gelegt werden, so dass die Wannenzone selbst bei Strombelastung an jeder Stelle einen höheren Potentialwert aufweist als das Bodygebiet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die zweite Widerstandsstruktur als leitfähiges Material innerhalb einer Aussparung im Mesagebiet ausgebildet. Eine derartige Aussparung lässt sich beispielsweise durch Zurückätzung des Mesagebiets erzeugen. In die verbleibende Lücke kann das leitfähige Material zur Ausbildung der zweiten Widerstandsstruktur eingebracht werden. Als leitfähiges Material kann beispielsweise ein Metall oder ein Halbleitermaterial wie polykristallines Silizium eingesetzt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die erste Widerstandsstruktur und die zweite Widerstandsstruktur ein oder mehrere übereinstimmende Dotierstoffelemente auf und ein senkrecht zur Oberfläche in das Halbleitersubstrat gerichtetes Dotierstoffprofil stimmt innerhalb der ersten und der zweiten Widerstandsstruktur im Wesentlichen überein. Bestimmen die übereinstimmenden Dotierstoffelemente die Leitfähigkeit sowohl der ersten als auch der zweiten Widerstandsstruktur, lässt sich mit dieser Ausführungsform der Vorteil erzielen, dass der spezifische Widerstand der beiden Widerstandsstrukturen übereinstimmt. Dies wirkt sich besonders günstig auf eine Kompensation von Fertigungsschwankungen bei Streuung der Weiten von Gräben und Mesagebieten aus.

In vorteilhafter Weise sind die erste und die zweite Widerstandsstruktur streifenförmig ausgebildet. Die Streifen können beispielsweise in ein streifenförmiges Zellenfeld eines Leistungstransistors integriert sein. Eine fertigungstechnisch bedingte Schwankung der Weite der in einem Graben ausgebildeten Widerstandsstruktur wirkt sich demnach in entgegengesetzter Richtung auf die in dem Mesagebiet ausgebildete Weite der zweiten Widerstandsstruktur aus, was vorteilhaft ist in Bezug auf die Kompensation der Fertigungsschwankung in Bezug auf den Absolutwert des Widerstands des Widerstandstemperatursensors.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erste Widerstandsstruktur aus einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Widerstandsstreifen aufgebaut, wobei die Widerstandsstreifen untereinander seriell oder parallel verschaltet sind. Ebenso ist es vorteilhaft, falls die zweite Widerstandsstruktur aus einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Widerstandsstreifen aufgebaut ist, wobei die Widerstandsstreifen untereinander seriell oder parallel ver schaltet sind. Eine derartige Seriell- oder Parallelschaltung der Widerstandsstreifen lässt sich durch weitere Anschlussbereiche entlang der Streifen realisieren. Beispielsweise können die Streifen über die Oberfläche des Halbleitersubstrats kontaktiert und miteinander verbunden werden. Durch eine geeignete Serien- oder Parallelschaltung von Widerstandsstreifen der ersten und/oder zweiten Widerstandsstruktur können insbesondere bei voneinander abweichenden spezifischen Widerständen der ersten und zweiten Widerstandsstruktur die Absolutwerte der Widerstände der ersten und zweiten Widerstandsstruktur aneinander angeglichen werden, so dass der Einfluss von Fertigungsschwankungen auf den Absolutwert des Widerstandstemperatursensors, der sich aus erster und zweiter Widerstandsstruktur zusammensetzt, unterdrückt oder gering gehalten wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weicht ein Widerstandswert der ersten Widerstandsstruktur um weniger als 5%, vorzugsweise um weniger als 2%, von dem Widerstand der zweiten Widerstandsstruktur ab. Hierdurch lässt sich eine besonders vorteilhafte Kompensation von Fertigungsschwankungen auf den Absolutwert des Widerstands des Widerstandstemperatursensors erzielen. Insbesondere eine Parallelschaltung von erster und zweiter Widerstandsstruktur führt zu einer besonders vorteilhaften Kompensation von Fertigungsschwankungen hinsichtlich der Weiten von Gräben und Mesagebieten.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die erste Widerstandsstruktur oder Teile hiervon und die zweite Widerstandsstruktur oder Teile hiervon in direkt aneinander angrenzenden Gräben und Mesagebieten ausgebildet. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass sich mögliche Temperaturschwankungen in einer zur Oberfläche parallelen Richtung zu keinen oder vernachlässigbar geringen Temperaturschwankungen inner halb der ersten und zweiten Widerstandsstruktur führen. Gehen die Widerstandsstrukturen aus einer Serien- oder Parallelschaltung von Widerstandsstreifen hervor, so grenzen die die Widerstandsstreifen enthaltenden Gräben und Mesagebiete entsprechend aneinander an.

Vorteilhaft ist es, die erste und die zweite Widerstandsstruktur innerhalb eines Zellenfelds eines Leistungstransistors oder in direkter Nachbarschaft zum Zellenfeld zu positionieren. Hierdurch kann eine Überhitzung des Leistungstransistors mittels des Widerstandstemperatursensors schnell detektiert werden.

Ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen eines Widerstandstemperatursensors weist die Schritte Bereitstellen des Halbleitersubstrats mit den Gräben und der Isolationsstruktur, Einbringen von undotiertem Polysilizium in den wenigstens einen Graben, gemeinsames Einbringen von Dotierstoffelementen in sowohl das Polysilizium zum Ausbilden der ersten Widerstandsstruktur als auch in das wenigstens eine Mesagebiet zum Ausbilden der zweiten Widerstandsstruktur sowie Ausbilden einer leitenden Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Widerstandsstruktur auf. Durch gemeinsames Einbringen der Dotierstoffelemente, etwa durch Implantation oder Diffusion, lässt sich ein gemeinsames Dotierstoffprofil innerhalb des Polysiliziums der ersten Widerstandsstruktur und im Mesagebiet der zweiten Widerstandsstruktur erzielen. Hierdurch kann der Vorteil übereinstimmender spezifischer Widerstände der ersten und zweiten Widerstandsstruktur erzielt werden, was sich insbesondere vorteilhaft auf die Unterdrückung oder Reduzierung des Einflusses von Fertigungsschwankungen auf den Absolutwert des Widerstandswerts des Widerstandstemperatursensors auswirkt.

Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Erläuterungen weiter verdeutlicht:
Um den Einsatz von in einem Zellenfeld oder einem Mesagebiet integrierten Widerständen als Temperatursensoren sinnvoll zu gestalten, kann jeweils ein Paar, oder Vielfache davon, aus Polywiderstand im Graben und Bodywiderstand im direkt benachbarten Mesagebiet als Temperatursensor verwendet werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die eingangs erläuterten Fertigungsschwankungen herausgemittelt werden können, denn stets, wenn z.B. die Grabenweite und damit die Polyweite zunehmen, verringert sich die Mesaweite um exakt denselben Betrag und umgekehrt. Gemäß der unten aufgeführten exemplarischen Berechnung wird somit der Gesamtwiderstand von der Grabenweiten- und der Mesaweitenschwankung unabhängig (siehe exemplarische Berechnung unten). Der Gesamtwiderstand ist nunmehr von sehr gut reproduzierbaren Größen bestimmt, so wie z.B. dem Pitch (anstelle von Grabenweite bzw. Mesaweite). Die unten stehende exemplarische Berechnung nimmt an, dass die Produkte aus spezifischem Widerstand und Länge des Widerstandes für Polysilizium und Body gleich groß sind. Ebenso soll die (Eindring-)Tiefe der beiden Widerstände möglichst gleich groß sein. Aus diesen Randbedingungen ergibt sich der Vorschlag zu einem möglichen Herstellverfahren: anstelle eines n+-dotierten Polysiliziums im Graben wird ein undotiertes Polysilizium abgeschieden. Das Polysilizium in den Bereichen von Leistungstransistor-Zellen werden im späteren Prozessverlauf mittels einer n+-Sourceimplantation und Eintreiben dotiert, wobei in diesem Falle die Bereiche des Temperatursensors nicht implantiert werden dürfen (eine vorhandene Sourcemaske muss dort abgeschattet werden). Bei der Bodyimplantation wird nun in die DMOS-Bereiche wie üblich und in die Temperatursensorbereiche sowohl in das undotierte Grabenpoly als auch in das direkt benachbarte Mesagebiet implantiert und anschließend thermisch ausgetrieben, um dort möglichst identische Bedingungen zu erhalten (hinsichtlich Tiefe, spezifischem Widerstand). Eine Länge kann über ein Layout angeglichen werden.

Ein Kern der Erfindung besteht somit in der kombinierten Anwendung direkt benachbarter Widerstände innerhalb eines Pitches als Temperatursensoren. Damit können große Fertigungsschwankungen deutlich reduziert und die Anwendung als Temperatursensor überhaupt erst sinnvoll bereitgestellt werden.

Die vorteilhafte Kompensation von fertigungstechnisch bedingten Schwankungen in der Weite des Polys und des Mesagebiets sei anhand der nachfolgenden exemplarischen Rechnung weiter verdeutlicht.

Exemplarische Rechnung:

Es sei eine Parallelschaltung eines Polysiliziumwiderstandes R_Poly im Graben mit einem Bodywiderstand R_Body im Mesagebiet betrachtet. Ein Gesamtwiderstand R_ges ergibt sich zu 1/Rges = 1/RPoly + 1/RBody.

Mit A_P und A_B als Querschnittsflächen der Widerstände von Poly und Body, ρ_P und ρ_B als spezifische Widerstände und l_P und l_B als Längen der Widerstände von Poly und Body ergibt sich der Gesamtwiderstand zu 1/Rges = AP/ρP·lP + AB/ρB·lB

Nimmt man an, dass ρ_P·l_P = ρ_B·l_B = ρ·l gilt, folgt: 1/Rges = (AP + AB/ρ·l)

ES gilt A_P = T_Graben·B_P, A_B = T_Body·(Pitch – B_P), wobei T_Graben bzw. T_Body die Tiefen des Widerstandes im Graben bzw. des Bodygebietes kennzeichnen, B_P die Weite des Bodygebietes im Graben ist und Pitch den Abstand benachbarter Gräben kennzeichnet. Stimmen die Tiefen der Widerstände im Graben und Mesagebiet überein, d.h. T_Graben = T_Body, ergibt sich: 1/Rges = TBody·Pitch/ρl.

Demnach wirkt sich eine fertigungsbedingte Schwankung des Parameters B_P unter obigen Voraussetzungen nicht auf den Gesamtwiderstand des Temperatursensors aus.

Ein mögliches Verfahren um ρ, l, T_Body möglichst exakt einzustellen, ergibt sich durch Abscheidung von undotiertem Polysilizium, insbesondere in den Gräben zur Ausbildung des Polywiderstands sowie Body-Implantation mit anschließender Ausheilung/Aktivierung der Dotierstoffe, wobei diese Implantation gleichzeitig in das Mesagebiet und in das undotierte Polysilizium des Grabens zur Ausbildung von Polywiderstand und Widerstand im Mesagebiet erfolgt. Eine Dotierung des zunächst Polysiliziums insbesondere als Gatepoly von MOSFETs kann beispielsweise mit Hilfe einer n+-Sourceimplantation erfolgen, wobei bei diesem Schritt die Bereiche des Widerstandstemperatursensors nicht implantiert werden, d.h. die entsprechenden Bereiche abgeschattet werden.

Besonders vorteilhaft ist es, die Widerstände streifenförmig auszubilden und einen Polywiderstand im Graben mit einer Mehrzahl von Sourcewiderständen in benachbarten Mesagebieten parallel zu schalten. Der Sourcewiderstand wird durch den spezifischen Widerstand des Sourcegebietes definiert. Hier durch können Fertigungsschwankungen selbst bei unterschiedlichen Werten von ρ·l gering gehalten werden, indem ein einzelner Polywiderstand im Graben mit mehreren als Sourcegebiete ausgebildeten Mesawiderständen parallel geschaltet werden.

Die Anzahl der Polywiderstände im Graben als auch die Anzahl der Schichtwiderstände im Mesagebiet, die miteinander zu einem Widerstandstemperatursensor kombiniert werden, sind frei wählbar und können im Hinblick auf minimale Gesamtschwankungen hin optimiert werden. Die Polywiderstände im Graben können sowohl mit einem Dickoxid (etwa Feldoxid) im Graben als auch mit einem Gateoxid (Dünnoxid) im Graben oder mit einer Kombination aus Dickoxid und Gateoxid (Dünnoxid) im Graben ausgebildet werden. Es können allgemein auch anstelle des Polys im Graben weitere leitfähige Materialien verwendet werden. Dazu kann auch das Poly teilweise oder ganz aus dem Graben herausgeätzt werden, wonach dieser mit dem neuen Material aufgefüllt wird. Die Widerstände im Mesagebiet können durch verschiedenartige Dotierstoffgebiete erzeugt werden, n-Typ bzw. p-Typ Dotierungen wie beispielsweise für das Bodygebiet bzw. das Sourcegebiet, allgemein kann jedoch jedes beliebige Dotierstoffgebiet oder auch weitere leitfähige Materialien, die beispielsweise nach einer Mesarückätzung in die verbleibenden Mesalücken eingefüllt werden, verwendet werden. Das Einfüllen in die Mesa kann beispielsweise mit einem Metall oder einem Polysilizium erfolgen. Zur Vermeidung einer schädlichen Wirkung von parasitären Bauelementen, die innerhalb des kombinierten Temperatursensors entstehen können (z.B. parasitärer npn-Bipolartransistor in obigem Ausführungsbeispiel mit Sourcewiderstand) kann der gesamte Bereich des kombinierten Temperatursensors mittels optimierter Schaltungstechniken angeschlossen werden, beispielsweise kann der Temperatursensor vom Potential her stets in der Nähe des MOSFET-Drainpotenzials betrieben werden oder der MOSFET selbst kann über eine Zener-Schutzschaltung so geklemmt werden, dass das Drainpotential die kritische Spannung für Avalanchegeneration nicht erreicht. Der kombinierte Temperatursensor kann in beliebigen Halbleiterbauelementen, in welchen die Temperatur detektiert werden soll, eingesetzt werden und ist somit nicht auf einen MOSFET beschränkt.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den begleitenden Abbildungen ersichtlich:

1 zeigt schematische Querschnittsansichten bekannter Widerstandstemperatursensoren,

2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Widerstandstemperatursensors gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

3 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen Widerstandstemperatursensor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Widerstandstemperatursensors gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Nachfolgend werden strukturell oder funktionell ähnliche oder gleiche Elemente oder Materialbereiche mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, ohne dass bei jedem Auftreten in der Beschreibung oder in den Figuren eine detaillierte Erörterung ihrer Eigenschaften wiederholt wird.
In 1a ist eine schematische Querschnittsansicht eines bekannten Widerstandstemperatursensors gezeigt. von einer Oberfläche 1 eines Halbleitersubstrats 2 aus ragt ein Graben 3 in das Halbleitersubstrat 2 hinein. Innerhalb des Grabens 3 ist eine Widerstandsstruktur 4 ausgebildet, die vom Halbleitersubstrat 2 durch eine Isolationsstruktur 5 elektrisch isoliert ist. Eine Grabenweite w unterliegt einer fertigungstechnischen Schwankung der Grabenweite von Δw. Da sich eine Dicke der Isolationsstruktur 5 fertigungstechnisch reproduzierbar erzeugen lässt, wirkt sich die fertigungstechnische Schwankung der Grabenweite Δw auf eine Weite w_R der Widerstandsstruktur 4 aus. In der Abbildung wird die fertigungstechnische Schwankung der Weite der Widerstandsstruktur näherungsweise der fertigungstechnischen Schwankung der Grabenweite Δw gleichgesetzt.
In 1b ist eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren bekannten Widerstandsstruktur 4' zur Realisierung eines Widerstandstemperatursensors gezeigt. Die Widerstandsstruktur 4' ist als Wannenzone im Halbleitersubstrat 2 ausgebildet. Bei der Widerstandsstruktur 4' kann es sich beispielsweise um ein Bodygebiet handeln. Der Leitfähigkeitstyp der Widerstandsstruktur 4' ist entgegengesetzt vom Leitfähigkeitstyp des Halbleitersubstrats 2. Beispielsweise ist die Widerstandsstruktur 4' ein Bodygebiet vom p-Typ und das Halbleitersubstrat 2 ist eine Epitaxieschicht vom n-Typ. Eine fertigungstechnische Schwankung der Weite des Mesagebiets Δw ist vom Betrag her gleich groß wie die fertigungstechnische Schwankung der Grabenweite Δw. Eine Weite der Widerstandsstruktur w'_R schwankt um Δw.
Die Schwankung Δw wirkt sich auf die Querschnittsfläche der Widerstandsstrukturen 4, 4' und damit auf den Absolutwert des basierend auf den Widerstandsstrukturen 4, 4' ausgebildeten Widerstandstemperatursensors stark aus.
In 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Widerstandstemperatursensors 6 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber sind lediglich diejenigen Elemente in der Figur hervorgehoben, die dem Verständnis der Erfindung dienen. Der Widerstandstemperatursensor 6 weist eine innerhalb des Grabens 3 ausgebildete erste Widerstandsstruktur 7 sowie eine innerhalb eines angrenzenden Mesagebiets 8 ausgebildete zweite Widerstandsstruktur 9 auf. Die erste Widerstandsstruktur 7 innerhalb des Grabens 3 ist durch die Isolationsstruktur 5 vom Halbleitersubstrat 2 elektrisch isoliert. Die als Wannenzone vom n+-Leitfähigkeitstyp ausgebildete zweite Widerstandsstruktur 9 ist im Mesagebiet 8 innerhalb einer weiteren Wannenzone 10 vom p-Leitfähigkeitstyp eingebettet. Die weitere Wannenzone 10 kann beispielsweise ein Bodygebiet sein. Die weitere Wannenzone 10 grenzt ihrerseits an das Halbleitersubstrat 2 vom n-Leitfähigkeitstyp an. Die zweite Widerstandsstruktur 9 ist somit durch zwei pn-Übergänge vom Halbleitersubstrat 2 getrennt. Die erste Widerstandsstruktur 7 ist beispielsweise als dotierte Polysiliziumschicht ausgebildet. Die erste Widerstandsstruktur 7 ist mit der zweiten Widerstandsstruktur 9 über erste und zweite Anschlussbereiche 11, 12 parallel verschaltet. Die stark vereinfacht gezeigte Verschaltung zwischen erster Widerstandsstruktur 7 und zweiter Widerstandsstruktur 9 kann beispielsweise mittels die jeweilige Widerstandsstruktur 7, 9 verbindende leitfähige Kontaktstöpsel erfolgen, wobei Kontaktstöpsel des ersten und zweiten Anschlussbereichs 11, 12 jeweils paarweise etwa mit Hilfe einer Metallisierungsebene verschaltet werden (siehe stark vereinfacht skizzierte Verschaltung in 2). Eine fertigungstechnisch bedingte Schwankung der Grabenweite und damit des Widerstands der ersten Widerstandsstruktur 7 wird nunmehr durch eine entgegengesetzte Schwankung der Weite des Mesagebiets und damit eine entgegengerichtete Schwankung des Wider stands der zweiten Widerstandsstruktur 9 kompensiert. Damit lässt sich einer Schwankung im Widerstandswert des Widerstandstemperatursensors 6 bei Schwankung der Grabenweite entgegenwirken.
In 3 ist eine schematische Aufsicht auf einen Widerstandstemperatursensor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In Übereinstimmung mit der in 2 gezeigten Ausführungsform sind erste Widerstandsstruktur 7 und zweite Widerstandsstruktur 9 parallel geschaltet. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist die zweite Widerstandsstruktur 9 jedoch selbst aus einer Mehrzahl parallel geschalteter Widerstandsstreifen 13 zusammengesetzt. Die Parallelschaltung von erster und zweiter Widerstandsstruktur mit jeweils verschiedener Anzahl von Widerstandsstreifen 13, 13' ermöglicht auf einfache Weise die absoluten Widerstandswerte von erster Widerstandsstruktur 7 und zweiter Widerstandsstruktur 9 aneinander anzugleichen. Zwischen benachbarten Widerstandsstreifen 13 der zweiten Widerstandsstruktur 9 liegende Gräben, innerhalb derer keine erste Widerstandsstruktur 7 ausgebildet ist, können beispielsweise mit dem Material der ersten Widerstandsstruktur 7 gefüllt sein, jedoch potentialfrei, d.h. floatend, liegen oder an ein definiertes Potential angeschlossen sein, so dass diese nicht Bestandteil des Widerstandstemperatursensors 6 sind. Ebenso ist es möglich, die erste Widerstandsstruktur 7 aus mehr Widerstandsstreifen 13' im Vergleich zur Anzahl der Widerstandsstreifen 13 der zweiten Widerstandsstruktur 9 aufzubauen. Die Widerstandsstreifen 13, 13' können sowohl parallel als auch seriell miteinander verschaltet werden und es ist ebenso möglich, parallel geschaltete Widerstandsstreifen seriell mit weiteren Widerstandsstreifen zu schalten. Gemeinsam ist allen möglichen Verschaltungsmöglichkeiten der Wider standsstreifen jedoch eine Verschaltung zwischen erster Widerstandsstruktur 7 und zweiter Widerstandsstruktur 9.
In 4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Widerstandstemperatursensors gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hierbei ist die erste Widerstandsstruktur 7 als Widerstandsstreifen 13' innerhalb des Grabens 3 ausgebildet und die zweite Widerstandsstruktur 9 ist ebenso als Widerstandsstreifen 13 in Form einer Wannenzone im Mesagebiet 8 ausgebildet. Hierbei grenzt der Widerstandsstreifen 13 der zweiten Widerstandsstruktur 9 wie auch bei den vorhergehenden ersten und zweiten Ausführungsformen in den 2 und 3 an den die erste Widerstandstruktur 7 enthaltenden Graben 3 an. An einem Ende der Widerstandsstreifen 13, 13' ist die Isolationsstruktur 5, die die erste Widerstandsstruktur 7 vom Halbleitersubstrat 2 elektrisch isoliert teilweise entfernt, so dass in diesem Bereich die erste Widerstandsstruktur 7 über eine Seitenwand des Grabens 3 an die zweite Widerstandsstruktur 9 leitend angrenzt. In diesem Bereich ist sowohl einer der ersten Anschlussbereiche 11 der ersten Widerstandsstruktur 7 als auch einer der zweiten Anschlussbereiche 12 der zweiten Widerstandsstruktur 9 ausgebildet. Ein jeweils weiterer erster bzw. zweiter Anschlussbereich findet sich am gegenüberliegenden Ende der Widerstandsstreifen 13, 13'. In diesem Bereich erfolgt die Kontaktierung der beiden Widerstandsstreifen, d.h. die Kontaktierung des Widerstandstemperatursensors 6. Die beiden Widerstandsstreifen 13, 13' der ersten und zweiten Widerstandsstruktur 7, 9 sind demnach im Bereich der Aussparung der Isolationsstruktur 5 seriell miteinander verschaltet. Selbstverständlich ist es möglich, die Serienverschaltung der Widerstandsstreifen 13 über eine Vielzahl benachbarter Gräben 3 und Mesagebiete 8 zu erstrecken, um geeignete absolute Widerstandswerte zu erzie len. Beispielsweise können die Streifen mäanderförmig aneinander angeschlossen sein.

1: Oberfläche
2: Halbleitersubstrat
3: Graben
4, 4': Widerstandsstruktur
5: Isolationsstruktur
6: Widerstandstemperatursensor
7: erste Widerstandsstruktur
8: Mesagebiet
9: zweite Widerstandsstruktur
10: weitere Wannenzone
11: erster Anschlussbereich
12: zweiter Anschlussbereich
13, 13': Widerstandsstreifen einer Widerstandsstruktur
w: Grabenweite
Δw: fertigungstechnische Schwankung der Grabenweite/des Mesagebiets
w_R, w'_R: Weite der Widerstandsstruktur

Claims

Widerstandstemperatursensor (6) mit: – von einer Oberfläche (1) eines Halbleitersubstrats (2) aus in das Halbleitersubstrat (2) reichenden Gräben (3), wobei benachbarte Gräben (3) jeweils durch ein Mesagebiet (8) des Halbleitersubstrats (2) voneinander getrennt sind; – einer innerhalb wenigstens einer der Gräben (3) ausgebildeten ersten Widerstandsstruktur (7), wobei die erste Widerstandsstruktur (7) wenigstens teilweise an eine Isolationsstruktur (5) zur elektrischen Isolation der ersten Widerstandsstruktur (7) vom Halbleitersubstrat (2) angrenzt und wenigstens zwei elektrisch voneinander getrennte erste Anschlussbereiche (11) zum Kontaktieren der ersten Widerstandsstruktur (7) aufweist; – einer innerhalb wenigstens einem der Mesagebiete (8) ausgebildeten zweiten Widerstandsstruktur (9), wobei die zweite Widerstandsstruktur (9) wenigstens zwei elektrisch voneinander getrennte zweite Anschlussbereiche (12) aufweist; und wobei – wenigstens einer der ersten Anschlussbereiche (11) mit wenigstens einem der zweiten Anschlussbereiche (12) leitend verbunden ist.
Widerstandstemperatursensor (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsstruktur (7) und die zweite Widerstandsstruktur (9) parallel zueinander geschaltet sind.
Widerstandstemperatursensor (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsstruktur (7) und die zweite Widerstandsstruktur (9) seriell zueinander geschaltet sind.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschaltung der ersten und zweiten Widerstandsstruktur sowohl eine Serienschaltung zwischen Teilen der ersten (7) und zweiten (9) Widerstandsstruktur als auch eine Parallelschaltung zwischen weiteren Teilen der ersten (7) und zweiten (9) Widerstandsstruktur aufweist.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsstruktur (7) in wenigstens einem der ersten Anschlussbereiche (11) über eine Seitenwand des Grabens (3) direkt an einen der zweiten Anschlussbereiche (12) der zweiten Widerstandsstruktur (12) leitend angrenzt.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsstruktur (7) und die zweite Widerstandsstruktur (9) in wenigstens einem der zugehörigen ersten und zweiten Anschlussbereiche (11, 12) über die Oberfläche (1) kontaktiert sind.
Widerstandstemperatursensor (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des wenigstens einen Grabens (3) zusätzlich zur ersten Widerstandsstruktur (7) wenigstens eine als Gateelektrode oder Feldelektrode dienende Elektrode ausgebildet ist, wobei die Elektrode durch eine weitere Isolationsstruktur von der ersten Widerstandsstruktur (7) elektrisch isoliert ist.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsstruktur (7) aus Polysilizium gebildet ist.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Widerstandsstruktur (9) als eine mit Dotierstoffelementen versehene Wannenzone ausgebildet ist.
Widerstandstemperatursensor (6) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wannenzone vom Halbleitersubstrat (2) durch wenigstens einen pn-Übergang elektrisch isoliert ist.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Widerstandsstruktur (9) als leitfähiges Material innerhalb einer Aussparung im Mesagebiet (8) ausgebildet ist.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Widerstandsstruktur (7) und die zweite Widerstandsstruktur (9) ein oder mehrere selbe Dotierstoffelemente aufweisen; und – ein senkrecht zur Oberfläche (1) in das Halbleitersubstrat (2) gerichtetes Dotierstoffprofil innerhalb der ersten und der zweiten Widerstandsstruktur (7, 9) übereinstimmt.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Widerstandsstruktur (7, 9) streifenförmig ausgebildet sind.
Widerstandstemperatursensor (6) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsstruktur (7) aus einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Widerstandsstreifen (13') aufgebaut ist, wobei die Widerstandsstreifen (13') untereinander seriell oder parallel verschaltet sind.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Widerstandsstruktur (9) aus einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufender Widerstandsstreifen (13) aufgebaut ist, wobei die Widerstandsstreifen (13) untereinander seriell oder parallel verschaltet sind.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstandswert der ersten Widerstandsstruktur (7) und der Widerstandswert der zweiten Widerstandsstruktur (9) um weniger als 5% voneinander abweichen.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstandswert der ersten Widerstandsstruktur (7) und der Widerstandswert der zweiten Widerstandsstruktur (9) um weniger als 2% voneinander abweichen.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandstruktur (7) oder Teile hiervon und die zweite Widerstandsstruktur (9) oder Teile hiervon in direkt aneinander angrenzenden Gräben (3) und Mesagebieten (8) ausgebildet sind.
Widerstandstemperatursensor (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Widerstandsstruktur (7, 9) innerhalb eines Zellenfeldes eines Leistungstransistors oder in direkter Nachbarschaft zum Zellenfeld positioniert sind.
Verfahren zum Herstellen eines Widerstandstemperatursensors (6) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellen des Halbleitersubstrats (2) mit den Gräben (3) und der Isolationsstruktur (5); – Einbringen von undotiertem Polysilizium in den wenigstens einen Graben (3); – Gemeinsames Einbringen von Dotierstoffelementen in sowohl das Polysilizium zum Ausbilden der ersten Widerstandsstruktur (7) als auch in das wenigstens eine Mesagebiet (8) zum Ausbilden der zweiten Widerstandsstruktur (9); und – Ausbilden einer leitfähigen Verbindung zwischen erster und zweiter Widerstandsstruktur (7, 9).