DE1590230A1 - In eine integrierte Schaltung diffundierter Widerstand - Google Patents

In eine integrierte Schaltung diffundierter Widerstand

Info

Publication number
DE1590230A1
DE1590230A1 DE19661590230 DE1590230A DE1590230A1 DE 1590230 A1 DE1590230 A1 DE 1590230A1 DE 19661590230 DE19661590230 DE 19661590230 DE 1590230 A DE1590230 A DE 1590230A DE 1590230 A1 DE1590230 A1 DE 1590230A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resistance
resistor
integrated circuit
diffused
sections
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.)
Pending
Application number
DE19661590230
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Huebner
Dipl-Ing Eric Vittoz
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.)
Centre Electronique Horloger SA
Original Assignee
Centre Electronique Horloger SA
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 Centre Electronique Horloger SA filed Critical Centre Electronique Horloger SA
Publication of DE1590230A1 publication Critical patent/DE1590230A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H1/02—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network of RC networks, e.g. integrated networks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76297—Dielectric isolation using EPIC techniques, i.e. epitaxial passivated integrated circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices 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
    • H01L27/04—Devices 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
    • H01L27/08—Devices 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
    • H01L27/0802—Resistors only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types 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
    • H01L29/8605—Resistors 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

P α ten t α π w α I t
?'^?Λ^Γ 51.^966 .,O93
Ludwig-Büchner-Straße 14
Centre Electroniaue Horloger Neuenburg (Schweiz)
In eine integrierte Schaltung diffundierter Widerstand
In einer integrierten (miniaturisierten) Schaltung wird die Mehrzahl der Elemente wie Widerstände, Kapazitäten, Dioden, Transistoren, direkt in einem gewöhnlichen Halbleiterblock angeordnet.
Was die Widerstände betrifft, so sind diese aus verlängerten Bezirken gebildet, die durch Diffusion erhalten werden. Man unterscheidet monodiffundierte und bidiffundierte Widerstände.
009819/090 5 ™AL
Diese Widerstände unterscheiden sich von den klassischen und diskreten Widerständen dadurch, dass sie wegen dem PN-Üebergang, der sie umgibt, eine grosse verteilte Kapazität besitzen. Biese Kapazität ist durch eine Zeitkonstante charakterisiert, die die Anstiegszeit der Spannung an den Klemmen des Widerstandes begrenzt, wenn man ihm einen Stromstoss zuführt.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Widerstand derart zu verändern, dass seine Zeitkonstante verkleinert wird, wobei der Widerstandswert und die parasitäre Kapazität gleich bleiben.
Die Erfindung betrifft einen in eine integrierte Schaltung diffundierten Widerstand und ist dadurch gekennzeichnet, dass er in Längsrichtung in mindestens zwei Abschnitte aufgeteilt ist, die in voneinander isolierten Bereichen angeordnet sind, wobei die verschiedenen Abschnitte in Serie geschaltet sind, das Ganze derart, dass die Zeitkonstante des Widerstandes verkleinert wird.
Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 bis 4 zeigen erklärende Schemas, wobei Fig. der Ausführungsform nach Figo 5 entspricht.
Fig. 5 ist ein Längsschnitt eines aus zwei Abschnitten bestehenden Widerstandes.
009819/0905
- 3 - ■.■■.■■■
Fig. 1 zeigt ein. Schema eines diffiaidierten Widerstandes. Die diffundierte Region, die dem ohmschen Anteil R entspricht, ist mit 1 bezeichnet. Die andere Seite des PN-Ueberganges, dessen Widerstand vernachlässigt wird, ist mit 2 bezeichnet. Die iapazl^ät des Ueberganges ist C.
Die Zeitkonstante t, die die Anstiegszeit der Spannung an den Klemmen dieses Widerstandes begrenzt, wenn ihm ein
B. O Stromstoss zugeführt wird, ist ungefähr -s^ · Dies erklärt sich dadurch, dass die Kapazität 0 nicht auf ihrer ganzen Länge auf die an die Klemmen von R angelegte Spannung aufgeladen wird. Sie wird im Mittel ungefähr auf die Hälfte dieser Spannung aufgeladen. Fig. 1 entspricht dem Fall, wo die Schicht nicht schwebt, sondern mit einer Endklemme verbunden ist.
Fig. 2 und 3 zeigen den Fall, wo die Schicht freischwebt. Aus Symmetriegründen kann das Schema gemäss Fig. 2 durch jenes gemäss Fig. 3 ersetzt werden. Wenn man mit Fig. vergleicht, erkennt man, dass die Zeitkonstante t dann
t= R/2 > 0/2 m JjJi beträgt 2,5 10
Durch Entfernen der Yerbindung wird die Zeitkonstante viermal kleiner« ;-...' -
BAD ORIGINAL 009819/090S
Pig. 4 zeigt das Schema einer Ausführungsform, bei der der Widerstand in zwei in Serie geschaltete Abschnitte aufgeteilt ist, wobei die beiden Schichten frei schweben und voneinander isoliert sind. Die Zeitkonstande t der beiden in Serie geschalteten Abschnitte ist gleich gross wie jene eines Einzelabschnittes, d.h.
t =
_ H/2 . 0/2 __ R . C
10 40
Dieser Wert, der sich in der Praxis bestätigt hat, ist viermal kleiner als jener, der ohne Aufteilung des Widerstandes erhalten wird. Wird der Widerstand in η gleiche Teile geteilt, erhält man
2
eine Zeitkonstante t, die η mal kleiner ist.
In Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch einen aus zwei Abschnitten bestehenden Widerstand dargestellt. Er besteht aus zwei im Halbleiterblock S angeordneten Teilen. Dieser Block enthält noch andere, nicht dargestellte Elemente der integrierten Schaltung. Die Widerstände 3 und 4 werden durch Bidiffusion erhalten und weisen isolierende Quarzschichten 5 und 6 auf· Die benachbarten Enden der beiden Widerstandsteile 3 und 4 sind mittels einer Metallschicht 7 miteinander verbunden, während die beiden Klemmen des Widerstandes durch zwei Metallschichten 8 und 9 gebildet werden, die mit den anderen Enden der Widerstandsteile
009819/0905
3 und 4 verbunden sind· Die Bezirke 10 und 11 stellen die Gegenelektroden der verteilten Kapazitäten in den beiden Widerstandsabschnitten dar.
Der aufgeteilte Widerstand nach Fig» 5 hat also eine Zeitkonstante t, die viermal kleiner ist als jene eines nicht aufgeteilten, durch einen einzigen (Dell gebildeten Widerstandes, wobei die Widerstandsschicht die gleiche Gesamtlänge (gleicher Widerstand) und die gleiche Gesamtoberfläche (gleiche Kapazität) aufweist.
Bs ist zu bemerken, dass die verteilte Kapazität und die daraus resultierende Zeitkonstante eine entscheidende Rolle für die Leistungsfähigkeit von integrierten Schaltungen mit kleinem Leistungeverbrauch, sowie solchen mit grosser Schaltgeschwindigkeit spielen. FUx Schaltungen von tragbaren Zeitwächtern können wegen der Aufteilung der Widerstände noch die konventionellen Diffusionsverfahren angewendet werden, die sonst nicht mehr verwendbar sind.
Die Tatsache, dass ein PN-Uebergang keine bestimmte Kapazität aufweist, hat Aenderungen zur Folge. Für niedrige Spannungen in der Grössenordnung von einem Volt können in erster Annäherung die Kapazitätsänderungen in Funktion der Spannung, sowie die Klappeneffekte vernachlässigt werden.
009819/090
Im übrigen zeigen die theoretischen, durch Experimente bestätigten Betrachtungen, 'dass die vorgeschlagenen Verbesserungen durch den umstand, dass eine verteilte Diode in Wirklichkeit mit der verteilten Kapazität verbunden ist (Ptf-Uebergang), nicht geändert werden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Widerstand muss darauf geachtet werden, dass das Ende des Widerstandes mit der Schicht verbunden wird, was den PN-Uebergang im direkten Sinn nicht polarisierte
009819/0905

Claims (5)

1) In eine integrierte Schaltung diffundierter Widerstand, dadurch gekennzeichnet, dass er in längsrichtung in mindestens zwei Abschnitte aufgeteilt ist, die in voneinander isolierten Bereiche^ auge"- "dnet sind, wobei die verschiedenen Abschnitte in Serie geschaltet sind, das Ganze derart, dass die
Zeitkonstante des Widerstandes verkleinert wird.
2) Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er in Silizium diffundiert ist.
3) Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht schwebend ist»
4) Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abscnnitt bidiffundiert und durch Quarzschichten isoliert ist.
5) Widerstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den verschiedenen Abschnitten durch Metallschichten gebildet wird, die die benachbarten Enden der
verschiedenen Abschnitte verbinden.
009819/0905
Leerfeite
DE19661590230 1965-06-04 1966-06-01 In eine integrierte Schaltung diffundierter Widerstand Pending DE1590230A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH783765A CH423939A (fr) 1965-06-04 1965-06-04 Résistance diffusée dans un circuit intégré

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1590230A1 true DE1590230A1 (de) 1970-05-06

Family

ID=4331161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661590230 Pending DE1590230A1 (de) 1965-06-04 1966-06-01 In eine integrierte Schaltung diffundierter Widerstand

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3491274A (de)
JP (1) JPS4913911B1 (de)
CH (1) CH423939A (de)
DE (1) DE1590230A1 (de)
GB (1) GB1089813A (de)
NL (1) NL6607682A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2029219A1 (de) * 1969-03-14 1971-12-23 Ibm Integrierter Halbleiterwiderstand
WO1989007358A1 (en) * 1988-01-30 1989-08-10 Robert Bosch Gmbh Electronic appliance

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3584269A (en) * 1968-10-11 1971-06-08 Ibm Diffused equal impedance interconnections for integrated circuits
US3619739A (en) * 1969-01-16 1971-11-09 Signetics Corp Bulk resistor and integrated circuit using the same
JPS5937582B2 (ja) * 1981-06-29 1984-09-11 日本電気株式会社 半導体集積回路装置
EP0195232B1 (de) * 1985-03-20 1991-12-11 Hitachi, Ltd. Piezoresistiver Belastungsfühler

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3293087A (en) * 1963-03-05 1966-12-20 Fairchild Camera Instr Co Method of making isolated epitaxial field-effect device
US3317850A (en) * 1963-04-29 1967-05-02 Fairchild Camera Instr Co Temperature-stable differential amplifier using field-effect devices
US3271685A (en) * 1963-06-20 1966-09-06 Westinghouse Electric Corp Multipurpose molecular electronic semiconductor device for performing amplifier and oscillator-mixer functions including degenerative feedback means
BE650116A (de) * 1963-07-05 1900-01-01
US3335340A (en) * 1964-02-24 1967-08-08 Ibm Combined transistor and testing structures and fabrication thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2029219A1 (de) * 1969-03-14 1971-12-23 Ibm Integrierter Halbleiterwiderstand
WO1989007358A1 (en) * 1988-01-30 1989-08-10 Robert Bosch Gmbh Electronic appliance

Also Published As

Publication number Publication date
NL6607682A (de) 1966-12-05
CH423939A (fr) 1967-05-13
JPS4913911B1 (de) 1974-04-03
GB1089813A (en) 1967-11-08
CH783765A4 (de) 1967-05-13
US3491274A (en) 1970-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68924636T2 (de) Schutzschaltung gegen zeitweilig wirkende Effekte.
DE69207732T2 (de) Monolithische Niederspannungsschutzdiode mit geringer Kapazität
DE1764251C3 (de) Temperaturkompensierte Z-Diodenanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE2323858A1 (de) Monolithisch integrierbare quarzoszillatorschaltung
DE102016216993A1 (de) Bootstrap-Kompensierungsschaltung und Leistungsmodul
DE68911809T2 (de) Integrierbare, aktive Diode.
DE2554612A1 (de) Integrierte halbleiterschaltung
DE1590230A1 (de) In eine integrierte Schaltung diffundierter Widerstand
DE1912177A1 (de) Halbleiterbauelement
DE3400973A1 (de) Monolithisch integrierte gleichrichterbrueckenschaltung
DE1959629A1 (de) Bedingt geschalteter Feldeffektkondensator
DE2421988A1 (de) Analogspannungsschalter
DE2131167B2 (de) Isolierschicht-Feldeffekttransistor mit als Schutzdiode wirkendem PN-Übergang
DE2045567A1 (de) Integrierte Halbleiter Schaltungs Einrichtung
DE68922762T2 (de) Schaltungsvorrichtung mit geringer Absorption zum Steuern eines Leistungstransistors.
DE3150059A1 (de) Kondensator mit veraenderbarer kapazitaet
DE3226673A1 (de) Kapazitaetsvariationsvorrichtung
DE1116273B (de) Elektronische Halbleitervorrichtung mit mindestens einem bistabilen elektronischen Kreis
DE3785575T2 (de) Strombegrenzte halbleiterschaltung.
DE2703317A1 (de) Ladungsgekoppelte korrelatoranordnung
DE2641912B2 (de) Schaltungsanordnung zur Übertragung elektrischer Versorgungsleistungen
DE2451364A1 (de) Digitalsteuerbarer kondensator
DE3010618C2 (de)
DE2329872C3 (de) Thyristor
DE2129184A1 (de) Halbleiterbauelement mit steuerbarem Wider Stands wert