DE19955471B4 - Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung sowie eine Verwendung einer Vorrichtung als automatisch abschaltende Starter-Stromquellenvorrichtung für eine analoge Schaltung - Google Patents

Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung sowie eine Verwendung einer Vorrichtung als automatisch abschaltende Starter-Stromquellenvorrichtung für eine analoge Schaltung Download PDF

Info

Publication number
DE19955471B4
DE19955471B4 DE19955471A DE19955471A DE19955471B4 DE 19955471 B4 DE19955471 B4 DE 19955471B4 DE 19955471 A DE19955471 A DE 19955471A DE 19955471 A DE19955471 A DE 19955471A DE 19955471 B4 DE19955471 B4 DE 19955471B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
region
conductivity type
area
semiconductor substrate
analog circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19955471A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19955471A1 (de
Inventor
Pavel Foster City Poplevine
Albert Palo Alto Bergemont
Alexander San Francisco Kalnitsky
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.)
National Semiconductor Corp
Original Assignee
National Semiconductor Corp
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 National Semiconductor Corp filed Critical National Semiconductor Corp
Publication of DE19955471A1 publication Critical patent/DE19955471A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19955471B4 publication Critical patent/DE19955471B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • 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
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232—Field-effect technology
    • H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823892—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the wells or tubs, e.g. twin tubs, high energy well implants, buried implanted layers for lateral isolation [BILLI]
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors

Abstract

Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung mit einem Halbleitersubstrat (102) eines ersten Leitfähigkeitstyps, das auf seiner Oberfläche einen aktiven Bereich aufweist,
einem tiefen Wannenbereich (104) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der unterhalb der Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) und unter dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) angeordnet ist,
einem Kanalbereich (108) des ersten Leitfähigkeitstyps im Halbleitersubstrat (102), der den tiefen Wannenbereich (104) von einem ersten Oberflächenwannenbereich (106) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der den tiefen Wannenbereich (104) sowie den aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) in Aufsicht umgibt, trennt,
einem ersten Kontaktbereich (112) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der den ersten Oberflächenwannenbereich (106) mit einem Knoten (A) der analogen Schaltung elektrisch verbindet und
einem zweiten Kontaktbereich (114) des ersten Leitfähigkeitstyps, der den aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) mit einem weiteren Knoten (B) der analogen Schaltung, elektrisch verbindet,
wobei der weitere Knoten (B) der analogen Schaltung so gewählt ist, daß ein...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung sowie eine Verwendung einer Vorrichtung als automatisch abschaltende Starter-Stromquellenvorrichtung für eine analoge Schaltung.
  • Viele verschiedene Metall-Oxid-Halbleiter-Schaltungen (MOS-Schaltungen) und bipolare analoge Schaltungen einschließlich Stromspiegeln, selbstvorspannenden Schaltungen, Spannungsreferenz- und Stromreferenzschaltungen benötigen eine Startvorrichtung (z. B. eine Starter-Stromquellenvorrichtung), damit sie am Betriebsbeginn aus einem unerwünschten Gleichgewichtszustand gebracht werden können. Siehe beispielsweise Phillip E. Allen und Douglas R. Hohlberg, Current and Voltaged References in CMOS Analog Circuit Design, S. 240–251 (Oxford University Press, 1987) sowie Paul R. Gray und Robert G. Meyer, Transistor Current Sources and Active Leads in Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, S. 326–331 (John Wiley & Sons, Inc., 1993).
  • Ein Beispiel einer analogen Schaltung, die eine Startvorrichtung erfordert, bildet der in 12 schematisch gezeigte Stromspiegel 10. Der Stromspiegel 10 enthält miteinander verbundene MOS-Transistoren 11, 12, 13 und 14. Am Betriebsbeginn liegen an seinem Knoten A ein Massepotential und an seinem Knoten B ein Potential Vdd an, weshalb er sich in einem Gleichgewichtszustand befindet. In diesem Zustand sind sowohl der linke Zweig (d. h. die MOS-Transistoren 11 und 13) als auch der rechte Zweig, d. h. die MOS-Transistoren 13 und 14 des Stromspiegels 10 gesperrt. Dieser unerwünschte Gleichgewichtszustand kann verhindert werden, indem eine hiervon getrennte Starter-Stromquellenvorrichtung 16 vorgesehen wird, die an den Knoten B des Stromspiegels B angeschlossen ist, wie in 12 gezeigt ist.
  • Bekannte Starter-Stromquellenvorrichtung für die Verwendung mit Stromspiegeln können den folgenden Aufbau haben: (i) zwischen den Knoten B des Stromspiegels und Masse (GND) ist ein Widerstand 20 geschaltet, wie in 13 gezeigt ist; (ii) ein MOS-Transistor 30 ist mit seinem Gate an Vdd angeschlossen, mit seiner Source an den Knoten B des Stromspiegels angeschlossen und mit seinem Drain an Masse angeschlossen, wie in 14 gezeigt ist; und (iii) ein MOS-Transistor 40 ist mit seinem Gate an eine Referenzspannung (Vref) angeschlossen, mit seiner Source an den Knoten B des Stromspiegels angeschlossen und mit seinem Drain an Masse angeschlossen, wie in 15 gezeigt ist. Diese Starter-Stromquellenvorrichtungen werden verwendet, um einen ausreichenden Strom zu liefern, um das Potential am Knoten B des Stromspiegels 10 näher an das Massepotential heranzuschieben, wodurch ermöglicht wird, daß durch den MOS-Transistor 12 des rechten Zweigs, der zwischen Vdd und den Knoten B geschaltet ist, ein Strom fließen kann. Die gleiche Strommenge wie diejenige, die durch den rechten Zweig fließt, fließt dann auch durch den linken Zweig des Stromspiegels 10, wodurch das Potential am Knoten A auf Vdd angehoben wird und der korrekte Betriebsbeginn des Stromspiegels 10 gewährleistet ist.
  • Ein Nachteil herkömmlicher Starter-Stromquellenvorrichtungen besteht darin, daß der Strom auch dann noch durch die Vorrichtungen fließt und der Stromverbrauch andauert, wenn die zugehörige analoge Schaltung ihren gewünschten Betrieb bereits begonnen hat.
  • Aus JP-59150474A ist eine Schaltung bekannt, bei der in einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps ein tiefer Wannenbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps und ein aktiver Bereich ausgebildet und von einem Oberflächenwannenbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps umgeben sind, wobei sich zwischen dem tiefen Wannenbereich und dem Oberflächenwannenbereich ein Kanalbereich des ersten Leitfähigkeitstyps befindet. Der aktive Bereich weist eine Kontaktelektrode auf.
  • Aus US 4 216 490 ist ein statischer Influenztransistor (SIT) bekannt, der als Halbleitervorrichtung mit einem Kanalbereich, der zwischen einem Drain-Bereich des SIT und einem Source-Bereich des SIT gebildet ist, ausgestaltet ist. Ein Gate-Bereich ist um den Drain-Bereich gebildet und reagiert auf eine daran anlegbare Gate-Spannung zum Steuern eines von dem Drain-Bereich zu dem Source-Bereich durch den Kanalbereich fließenden Stroms. Eine Störstelle ist innerhalb des Kanalbereichs gebildet und wirkt zum Mindern des Kanalstroms, wenn der Gate-Bereich mit einer niedrigen Gate-Spannung vorgespannt wird. Der Bereich der Störstelle hat einen zum Kanalbereich unterschiedlichen Leitfähigkeitstyp.
  • Aus Nishizawa, J., Tamamushi, T.: Recent development and future potential of the power static induction (SI) devices In: 3rd International Conference on Power Electronics and Variable Speed Drives, 1988, Seiten 21 bis 24 ist eine statische Influenz-Vorrichtung in Form eines feldgesteuerten Thyristors oder eines statischen Influenz-Transistors bekannt. Es wird die Entwicklung und das zukünftige Potential von Leistungs-SITs und feldgesteuerten Thyristoren beschrieben und die Leistung der typischerweise verwendeten Vorrichtungen betrachtet.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung zu schaffen, wobei am Beginn des Betriebs der analogen Schaltung die Starter-Stromquellenvorrichtung automatisch abgeschaltet werden kann, sowie eine Verwendung einer Vorrichtung als automatisch abgeschaltete Starter-Stromquellenvorrichtung zu schaffen, was einfach ist und mit einer Standard-Halbleitervorrichtungsverarbeitung verträglich ist.
  • Diese Aufgabe wird entsprechend den Ansprüchen 1 bzw. 8 gelöst.
  • Eine Starter-Stromquellenvorrichtung mit automatischer Abschaltfähigkeit für die Verwendung mit MOS-Schaltungen und bipolaren analogen Schaltungen umfaßt ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps (typischerweise p-Typ) mit einem tiefen Wannenbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps (typischerweise n-Typ), der unter der Oberfläche des Halbleitersubstrats angeordnet ist, einen ersten Oberflächenwannenbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der direkt unter der Oberfläche des Halbleitersubstrats angeordnet ist und den tiefen Wannenbereich vollständig umgibt, sowie einen schmalen Kanalbereich des ersten Leitfähigkeitstyps (ebenfalls im Halbleitersubstrat angeordnet), der den tiefen Wannenbereich vom ersten Oberflächenwannenbereich trennt. Außerdem ist ein erster Kontaktbereich vorhanden, der den ersten Oberflächenwannenbereich mit der analogen Schaltung elektrisch verbindet, ferner verbindet ein zweiter Kontaktbereich den Halbleitersubstratbereich, der sich direkt über dem tiefen Wannenbereich befindet (d. h. ein aktiver Bereich im Halbleitersubstrat) elektrisch mit der analogen Schaltung.
  • Die strukturelle Konfiguration der Starter-Stromquellenvorrichtung sieht einen vertikalen ohmschen Strompfad mit variabler Breite vom zweiten Kontaktbereich durch den schmalen Kanalbereich zum Halbleitersubstrat und zur Masse vor. Dieser Strom kann verwendet werden, um eine analoge Schaltung zu starten. Dieser vertikale ohmsche Strompfad besitzt eine "variable Breite", da die Breite des schmalen Kanalbereichs "abgeschnürt" (d. h. entweder vollständig oder teilweise gesperrt oder abgeschaltet) werden kann, indem an den ersten Kontaktbereich ein Potential angelegt wird, das ausreicht, um einen Verarmungsbereich zu erzeugen, der sich vom ersten Oberflächenwannenbereich in den schmalen Kanalbereich erstreckt. Die Starter-Stromquellenvorrichtung kann vollständig abgechaltet werden, wenn der Verarmungsbereich über den gesamten schmalen Kanalbereich zum tiefen Wannenbereich ausgedehnt wird. Diese Konfiguration ermöglicht, zunächst, als Antwort auf das bei Betriebsbeginn der analogen Vorrichtung von der analogen Schaltung an die ersten Kontaktbereiche angelegte erhöhte Potential, eine analoge Vorrichtung zu starten und dann die Starter-Stromquellenvorrichtung automatisch abzuschalten.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibungen und den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • 1 zeigt eine Kombination aus einer Querschnittsansicht und einem elektrischen Schaltplan einer Starter-Stromquellenvorrichtung.
  • 2 ist ein Graph der Trägerkonzentration in Abhängigkeit von der Tiefe für einen zweiten p-Oberflächenwannenbereich und für einen tiefen n-Wannenbereich einer Starter-Stromquellenvorrichtung im Vergleich zu einem p-Referenzoberflächenwannenbereich bei Fehlen eines tiefen n-Wannenbereichs.
  • 3 ist ein Graph des Stroms in Abhängigkeit von der Spannung (I-V-Graph), der das gewünschte idealisierte elektrische Verhalten der Starter-Stromquellenvorrichtungen veranschaulicht.
  • Die 4A bis 10 sind Querschnitts- bzw. Layout-Ansichten, die Stufen eines Prozesses zur Herstellung einer Starter-Stromquellenvorrichtung veranschaulichen, wobei die 4B, 5B, 6B und 7B Querschnittsansichten längs der Linien 8B-8B, 9B-9B, 10B-10B bzw. 11B-11B der 4A, 5A, 6A bzw. 7A sind.
  • 11 ist eine Layout-Ansicht einer Ausführungsform eines Prozesses zur Herstellung einer Starter-Stromquellenvorrichtung, in der ein erster Oberflächenwannenbereich so ausgebildet ist, daß er mit einem tiefen Wannenbereich überlappt.
  • 12 ist ein elektrischer Schaltplan eines bekannten Stromspiegels und einer zugeordneten Starter-Stromquellenvorrichtung.
  • 13 ist ein elektrischer Schaltplan einer bekannten ohmschen Starter-Stromquellenvorrichtung.
  • 14 ist ein elektrischer Schaltplan einer bekannten Starter-Stromquellenvorrichtung auf der Basis von MOS-Transistoren.
  • 15 ist ein elektrischer Schaltplan einer weiteren bekannten Starter-Stromquellenvorrichtung auf der Basis von MOS-Transistoren.
    •
  • 1 zeigt in Form einer Kombination aus einer Querschnittsansicht und einem elektrischen Schaltplan eine Starter-Stromquellenvorrichtung 100, die ein Halbleitersubstrat 102 eines ersten Leitfähigkeitstyps, typischerweise des p-Typs, enthält. Wenn die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 in Betrieb ist, ist das Halbleitersubstrat 102 elektrisch mit Masse (GND) verbunden, wie schematisch in 1 gezeigt ist. Die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 enthält außerdem einen tiefen Wannenbereich 104 und einen ersten Oberflächenwannenbereich 106, die beide vom zweiten Leitfähigkeitstyp (typischerweise n-Typ) sind. Der tiefe Wannenbereich 104 ist unterhalb der Oberfläche des Halbleitersubstrats 102 eingebettet, während der erste Oberflächenwannenbereich 106 direkt unterhalb der Oberfläche angeordnet ist. Der erste Oberflächenwannenbereich 106 umgibt den tiefen Wannenbereich 104 vollständig, wie in 1 sowie in den 7A und 7B gezeigt ist. Der erste Oberflächenwannenbereich 106 kann mit dem tiefen Wannenbereich 104 teilweise überlappen (wie später mit Bezug auf 1 erläutert wird) oder vom tiefen Wannenbereich 104 (z. B. um 0,5 bis 7,0 μm) versetzt sein.
  • Der Abstand zwischen der Unterseite des ersten Oberflächenwannenbereichs 106 und der Oberfläche des Halbleitersubstrats 102, d. h. die Tiefe des ersten Oberflächenwannenbereichs 106, liegt typischerweise im Bereich von 0,7 μm (für eine 0,1 μm-Prozeßtechnologie) bis ungefähr 4,0 μm (für eine 5 μm-Prozeßtechnologie). Der Abstand 104 von der Oberfläche des Halbleitersubstrats 102 zur Oberseite des tiefen Wannenbereichs ist durch die Tiefe des ersten Oberflächenwannenbereichs 106 vorgegeben. In einer Ausführungsform befindet sich die Oberseite des tiefen Wannenbereichs 104 ungefähr auf gleicher Höhe oder etwas unterhalb der Unterseite des ersten Oberflächenwannenbereichs 106. Eine typische Tiefe für den tiefen Wannenbereich beträgt 1 μm, während diejenige des ersten Oberflächenwannenbereichs 0,4 μm beträgt.
  • Der tiefe Wannenbereich 104 ist vom ersten Oberflächenwannenbereich 106 durch einen schmalen Kanalbereich 108 getrennt, der vom ersten Leitfähigkeitstyp ist. An seinem schmalsten Punkt besitzt der schmale Kanalbereich 108 in Abhängigkeit von der Spannung, die zum Ansteuern einer zugeordneten analogen Schaltung verwendet wird, typischerweise eine Breite von 0,2 μm bis zu mehr als 5,0 μm. Für eine 5-Volt-Technologie hat der schmale Kanalbereich 108 typischerweise eine Breite von 5 μm, während er für eine 3,3-Volt-Technologie eine Breite von 2 μm besitzt.
  • Die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 enthält optional einen zweiten Oberflächenwannenbereich 110 des ersten Leitfähgikeitstyps, der sich direkt un terhalb der Oberfläche des Halbleitersubstrats 102 oberhalb des tiefen Wannenbereichs 104 befindet. Da der zweite Oberflächenwannenbereich 110 vom selben Leitfähigkeitstyp wie das Halbleitersubstrat 102 ist, ist der zweite Oberflächenwannenbereich 110 in der erfindungsgemäßen Starter-Stromquellenvorrichtung nicht erforderlich. Falls der zweite Oberflächenwannenbereich 110 nicht vorhanden ist, wird der Bereich des Halbleitersubstrats 102 oberhalb des tiefen Wannenbereichs einfach als aktiver Bereich bezeichnet. Es ist jedoch üblich, in der herkömmlichen CMOS-Verarbeitung solche zweite Oberflächenwannenbereiche zu bilden. Der Einschluß eines zweiten Oberflächenwannenbereichs 110 schafft daher eine Starter-Stromquellenvorrichtung, die mit einer minimalen Anzahl von Abweichungen von Standard-Halbleiterverarbeitungstechniken hergestellt werden kann.
  • 2 zeigt die Trägerkonzentration-Tiefen-Profile, die aus Ausbreitungswiderstandprofil-Daten (SRP-Daten) (i) eines Referenz-Oberflächenwannenbereichs des p-Leitfähigkeitstyps in einem p-Halbleitersubstrat ohne tiefe n-Wannenbereiche und (ii) eines Abschnitts einer beispielhaften Starter-Stromquellenvorrichtung gemäß der Erfindung mit einem zweiten p-Oberflächenwannenbereich, der über einem tiefen n-Wannenbereich in einem p-Halbleitersubstrat angeordnet ist, erhalten werden. In dem Beispiel von 2 befinden sich die Oberseite und die Unterseite des tiefen Wannenbereichs ungefähr 1,2 μm bzw. 2,4 μm unter der Oberfläche des Halbleitersubstrats. Die Spitzen-Trägerkonzentration im tiefen Wannenbereich von 2 liegt im Bereich von 1015 bis 1016 Ionen/cm3.
  • Wie wiederum in 1 gezeigt ist, enthält die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 erste Kontaktbereiche 112, die auf der Oberfläche des ersten Oberflächenwannenbereichs 106 angeordnet sind, und zweite Kontaktbereiche 114, die auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats oberhalb des tiefen Wannenbereichs 104 angeordnet sind. Die ersten Kontaktbereiche sind vom selben Leitfähigkeitstyp wie der erste Oberflächenwannenbereich, während der zweite Kontaktbereich vom selben Leitfähigkeitstyp wie das Halbleitersubstrat selbst ist. Typischerweise sind die ersten Kontaktbereiche 112 und der zweite Kontaktbereich 114 durch Erhöhen eines Dotierungspegels eines Abschnitts der ersten Oberflächenwannenbereiche 106 bzw. der zweiten Oberflächenwannenbereiche 110 gebildet. Wenn beispielsweise das Halbleitersubstrat und die zweiten Oberflächenwannenbereiche vom p-Typ sind und der tiefe Wannenbereich sowie die ersten Oberflächenwannenbereiche vom n-Typ sind, ist der erste Kontaktbereich einfach ein stärker dotierter n-Bereich im ersten Oberflächenwannenbereich, während der zweite Kontaktbereich lediglich ein stärker dotierter p-Bereich innerhalb des zweiten Oberflächenwannenbereichs ist.
  • Die ersten Kontaktbereiche 112 und der zweite Kontaktbereich 114 dienen als elektrische Verbindungsknoten zum Anschließen der Starter-Stromquellenvorrichtung 100 an die Knoten A bzw. B (in 1 schematisch gezeigt) einer (nicht gezeigten) analogen Schaltung wie etwa des Stromspiegels von 12. Die Tiefe der ersten Kontaktbereiche 112 und des zweiten Kontaktbereichs 114, die von der Prozeßtechnologie abhängt, beträgt typischerweise 0,05 μm bis 1 μm. Die Breite der ersten Kontaktbereiche 112 und des zweiten Kontaktbereichs 114 ist typischerweise größer als 0,2 μm
  • Die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 enthält außerdem elektrische Isolationsbereiche 116, die typischerweise aus Siliciumoxid (SiO2) gebildet sind, die die ersten Kontaktbereiche 112 vom zweiten Kontaktbereich 114 trennen und elektrisch isolieren. Die elektrischen Isolationsbereiche 116 isolieren außerdem die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 von in der Nähe befindlichen (nicht gezeigten) Halbleitervorrichtungen.
  • Die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 von 1 ist im wesentlichen ein vertikaler ohmscher Widerstand mit variabler Breite mit einem vertikalen ohmschen Strompfad mit variabler Breite, der aus dem zweiten Kontaktbereich 114, dem zweiten Oberflächenwannenbereich 110 (oder aktiven Bereich), dem schmalen Kanalbereich 108 und dem Halbleitersubstrat 102, die typischerweise alle vom p-Typ sind, aufgebaut ist. Der schmale Kanalbereich 108 dieses vertikalen Widerstands mit variabler Breite ist zwischen dem ersten Oberflächenwannenbereich 106 und dem tiefen Wannenbereich 104 angeordnet, die beide typischerweise vom n-Typ sind. Wenn an die ersten Kontaktbereiche 112 ein Null-Potential angelegt wird, liegt der Widerstand des vertikalen ohmschen Widerstands mit variabler Breite typischerweise im Bereich von 10 Ω bis zu einigen kΩ. Bei Anlegen eines Potentials, das ausreicht, um einen Verarmungsbereich zu erzeugen, der sich vom ersten Oberflächenwannenbereich 106 zum tiefen Wannenbereich 104 erstreckt, kann jedoch der Widerstand des vertikalen ohmschen Widerstands mit variabler Breite auf mehr als 100 kΩ oder sogar zu einem im wesentlichen offenen Kreis erhöht werden. Wenn an die ersten Kontaktbereiche 112 ein Potential angelegt wird, bewirkt dieser Verarmungsbereich eine "Abschnürung" der Breite des schmalen Kanalbereichs 108, indem er in dem vertikalen ohmschen Strompfad mit variabler Breite eine Potentialbarriere erzeugt. Falls sich der Verarmungsbereich über den schmalen Kanalbereich erstreckt, bis er auf den tiefen Wannenbereich trifft, ist der vertikale ohmsche Strompfad mit variabler Breite vollständig gesperrt (d. h. abgeschaltet), so daß der vertikale ohmsche Widerstand mit variabler Breite folglich ein im wesentlichen offener Kreis wird. Da die Breite des schmalen Kanalbereichs durch Einstellen der Ausdehnung des Verarmungsbereichs geändert werden kann, wird der schmale Kanalbereich auch als schmaler Kanalbereich mit veränderlicher Breite bezeichnet.
  • Starter-Stromquellenvorrichtungen können als eine Startvorrichtung mit automatischer Abschaltfähigkeit arbeiten, wenn sie in Verbindung mit analogen Schaltungen verwendet werden. Die typische I-V-Kennlinie für eine Startvorrichtung ist in 3 gezeigt. Wenn die ersten Kontaktbereiche (die auch als Steuerknoten oder Knoten A bezeichnet werden) der Starter-Stromquellenvorrichtung auf Null-Potential liegen (d. h. Va = 0 Volt), ist der zweite Kontaktbereich (der auch als gesteuerter Knoten oder Knoten B bezeichnet wird) über einen vertikalen ohmschen Strompfad mit variabler Breite mit verhältnismäßig niedrigem Widerstand mit Masse verbunden. Wenn Va null ist, nimmt ein vom Knoten B fließender Strom (Ib) zu, wenn das Potential am Knoten B (Vb) erhöht wird. Sobald jedoch an die ersten Kontaktbereiche ein Potential angelegt wird und das Potential am Knoten A auf Vdd erhöht wird (d. h. deutlich über 0 Volt angehoben wird), wird der Widerstand zwischen dem Knoten B und Masse aufgrund der Bildung eines Verarmungsbereichs im schmalen Kanalbereich mit veränderlicher Breite stark erhöht. Da die Bildung des Verarmungsbereichs um den ersten Oberflächenwannenbereich, der sich zum tiefen Wannenbereich erstreckt, den schmalen Kanalbereich mit veränderlicher Breite "abschnürt", fließt durch die Starter-Stromquellenvorrichtung bei kleinen Werten von Vb kein Strom mehr. Diese Abschnürung des schmalen Kanalbereichs mit veränderlicher Breite erzeugt zwischen dem Knoten B und Masse einen Pfad mit verhältnismäßig hohem ohmschen Widerstand. Wenn an den ersten Kontaktbereich ein ausreichendes Potential angelegt wird, so daß sich der Verarmungsbereich bis zum tiefen Wannenbereich erstreckt (d. h. der schmale Kanalbereich mit veränderlicher Breite vollständig abgeschnürt wird), schaltet die Starter-Stromquellenvorrichtung automatisch ab. Falls das Halbleitersubstrat 102 vom p-Typ ist und in der Größenordnung von 2·1015 cm–3 dotiert ist, können ein tiefer Wannenbereich des n-Typs und ein erster Oberflächenwannenbereich des n-Typs mit einem schmalen Kanalbereich mit einer Breite von 5 μm gebildet werden, die am Knoten A ein Potential von ungefähr 5 bis 6 Volt erfordern, um die Starter-Stromquellenvorrichtung abzuschalten. Ein Abschaltbetrieb bei geringerer Spannung kann erzielt werden, indem die Breite des schmalen Kanalbereichs, der den tiefen Wannenbereich vom ersten Oberflächenwannenbereich trennt, reduziert wird.
  • Die Fähigkeit zum automatischen Abschalten der Starter-Stromquellenvorrichtung wird nun durch die Beschreibung ihrer Verwendung in Verbindung mit dem Stromspiegel von 12 erläutert. Um die Starter-Stromquellenvorrichtung 100 nach 1 mit dem Stromspiegel zu verwenden, sind die ersten Kontaktbereiche 112 an den Knoten A des Stromspiegels 10 elektrisch angeschlossen, während der zweite Kontaktbereich 114 an den Knoten B angeschlossen ist. Wenn bei Beginn des Betriebs des Stromspiegels 10 das Potential am Knoten A des Stromspiegels in der Nähe von 0 Volt liegt, liegt auch das Potential am Knoten A der Starter-Stromquellenvorrichtung (d. h. die ersten Kontaktbereiche 112) im wesentlichen auf 0 Volt, so daß ein ununterbrochener Strompfad vom Knoten B durch die Starter-Stromquellenvorrichtung über den schmalen Kanalbereich 108 nach Masse vorhanden ist. Sobald das Potential am Knoten B des Stromspiegels durch den durch die Starter-Stromquellenvorrichtung fließenden Strom reduziert wird, werden der Betriebsstrom und die Betriebsspannung des Stromspiegels über die linken und rechten Zweige des Stromspiegels übertragen, wodurch das Potential am Knoten A auf Vdd erhöht wird. Dieses Potential, das an die ersten Kontaktbereiche 112 der Starter-Stromquellenvorrichtung 100 angelegt wird, bewirkt, daß der schmale Kanalbereich 108 aufgrund des Vermischens des Verarmungsbereichs um den ersten Oberflächenwannenbereich mit dem tiefen Wannenbereich abgeschnürt wird. Die Abschnürung des schmalen Kanalbereichs entspricht einem hohen ohmschen Widerstand in dem vertikalen ohmschen Strompfad mit variabler Breite zwischen dem Knoten B der Starter-Stromquellenvorrichtung 100 und dem Halbleitersubstrat 102. Dieser hohe Widerstand in dem vertikalen Widerstandsstrompfad mit variabler Breite behindert den Stromfluß durch die Starter-Stromquellenvorrichtung zur Masse, wodurch die Vorrichtung automatisch abgeschaltet wird. Das Abschalten erfolgt "automatisch" in dem Sinn, daß der Stromfluß und der Leistungsverbrauch der Starter-Stromquellenvorrichtung 100 ohne zusätzlichen Eingriff endet, sobald das Potential am Knoten A des Stromspiegels Vdd erreicht. Die automatische Abschaltfähigkeit minimiert den Stromverbrauch der Starter-Stromquellenvorrichtungen.
  • Die Starter-Stromquellenvorrichtungen können in Verbindung mit irgend einer MOS-Schaltung oder einer analogen Schaltung verwendet werden, die eine Startvorrichtung erfordert, beispielsweise eine Stromspiegelschaltung, eine selbstvorspannende Schaltung, eine Spannungsreferenzschaltung oder eine Stromreferenzschaltung. In der analogen Schaltung muß jedoch ein Knoten vorhanden sein, der an die ersten Kontaktbereiche der Starter-Stromquellenschaltung elektrisch angeschlossen werden kann (d. h. der Steuerknoten der Starter-Stromquellenvorrichtung oder der Knoten A). Ein solcher Knoten muß auf niedrigem Potential liegen, wenn sich die analoge Schaltung bei Betriebsbeginn in einem unerwünschten Gleichgewichtszustand befindet, während er auf einem höheren Potential liegen muß, sobald die analoge Schaltung ihren eigentlichen Betrieb begonnen hat.
  • Außerdem ergibt sich ein Verfahren zum Bilden einer Starter- Stromquellenvorrichtung für die Verwendung mit analogen Schaltungen, das einfach und mit Standard-CMOS- und Standard-Bipolarhalbleiter-Fertigungstechniken verträglich ist. Die 4A bis 10 zeigen mit Hilfe von Querschnittsansichten und Layout-Ansichten Stufen eines Prozesses zur Bildung einer Starter-Stromquellenvorrichtung. Zunächst wird ein Halbleitersubstrat 200 eines ersten Leitfähigkeitstyps (typischerweise p-Typ) vorgesehen, wie es in den 4A und 4B gezeigt ist. Dann wird in dem Halbleitersubstrat 200 ein tiefer Wannenbereich 202 eines zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet. Der tiefe Wannenbereich 202 kann unter Verwendung einer herkömmlichen Photomaskierungstechnik, einer Dotierungsionen-Implantationstechnik oder einer thermischen Diffusionstechnik gebildet werden. Typische Schritte zur Bildung einer tiefen Wanne können zunächst die Bildung einer bemusterten Photomaske für eine tiefe Wanne auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 200, gefolgt von einer Ionenimplantation, der Entfernung der Photomaske und der thermischen Diffusion und der Aktivierung der implantierten Ionen umfassen.
  • Typische Bedingungen, die für die Bildung eines tiefen n-Wannenbereichs verwendet werden, sind eine Phosphorionen-Implantation durch eine bemusterte Photomaske mit einer Phosporionendosis (P31+) im Bereich von 1012 bis 1014 Ionen/cm2 und einer Implantationsenergie im Bereich von 100 keV bis 1000 keV. Nach der Entfernung der bemusterten Photomaske werden die implantierten Phosphorionen bei einer Temperatur von 1000 °C bis 1175 °C für mehrere Stunden in einer 5–10 %-Sauerstoffumgebung (O2-Umgebung) in das Halbleiter substrat 202 thermisch diffundiert. Die Struktur, die sich nach der Entfernung irgendwelcher Siliciumoxidschichten (SiO2-Schichten), die auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats während des thermischen Diffusionsprozesses gewachsen ist, ergibt, ist in den 5A und 5B gezeigt. Wenn ein tiefer n-Wannenbereich gebildet wird, kann irgendein n-Dotierstoff verwendet werden, der beispielsweise Phosphor, Arsen oder Antimon enthält. Wenn Arsen oder Antimon verwendet werden, kann eine thermische Diffusion bei einer höheren Temperatur erforderlich sein, da diese Dotierstoffe bei irgendeiner gegebenen Temperatur mit einer niedrigeren Rate als Phosphor diffundieren. Da weiterhin Phosphor leichter als Arsen oder Antimon ist, können Phosphorionen einfacher bis zu der erforderlichen Tiefe implantiert werden. Die 5–15 %-Sauerstoffumgebung wird verwendet, um die Diffusion zu beschleunigen.
  • Als nächstes wird der elektrische Isolierbereich 204 gebildet, wie in den 6A und 6B gezeigt ist, indem bekannte Prozesse wie etwa eine Flachgrabenisolation (STI, Shallow Trench Isolation) oder eine lokale Oxidation von Silicium (LOCOS) verwendet werden. Die Abmessungen der elektrischen Isolationsbereiche hängen von der Prozeßtechnologie ab, die für die Bildung der analogen Schaltung verwendet wird, mit der die Starter-Stromquellenvorrichtung verwendet wird. Die Dicke eines typischen elektrischen Isolationsbereichs, der durch LOCOS gebildet wird, liegt im Bereich von 2·10–7 m bis 5·10–7 m während diejenige des durch STI gebildeten elektrischen Isolationsbereichs im Bereich von 2·10–7 m bis 4·10–7 m liegt.
  • Dann wird auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 200 der erste Oberflächenwannenbereich 206 des zweiten Leitfähigkeitstyps so gebildet, daß der erste Oberflächenwannenbereich 206 den tiefen Wannenbereich 202 umgibt. Die sich ergebende Struktur ist in den 7A und 7B gezeigt (wobei der elektrische Isolationsbereich 204 aus der Layout-Ansicht von 7A um der Klarheit weggelassen ist). Der Abstand zwischen dem inneren Umfang des ersten Oberflächenwannenbereichs und der äußeren Grenze des tiefen Wannenbereichs (d. h. die Breite des schmalen Kanals) bestimmt die "Abschnür"-Spannung, die erforderlich ist, um die Starter-Stromquellenvorrichtung automatisch abzuschalten. Der erste Oberflächenwannenbereich 206 kann unter Verwendung einer herkömmlichen Photomaskierung und von Dotierstoffionen-Implantationstechniken gebildet werden. Typische Schritte zur Bildung einer ersten Oberflächenwanne können zunächst die Bildung einer bemusterten Photomaske für die erste Oberflächen wanne auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 200, gefolgt von einer Ionenimplantation und der Entfernung der Photomaske, umfassen. Typische Bedingungen für die Bildung eines ersten n-Obenflächenwannenbereichs sind eine Phosphorionen-Implantation durch eine bemusterte Photomaske mit einer Phosphorionendosis (P31+) im Bereich von 1011 bis 1012 Ionen/cm2, wobei die Implantationsenergie im Bereich von 100 keV bis 200 keV liegt. Die Schritte der thermischen Diffusion werden in Oberflächenwannenbereich-Ionenimplantationstechniken selten verwendet, wenn sie jedoch verwendet werden, liegt die typische Temperatur einer solchen thermischen Diffusion im Bereich von 900 °C bis 1150 °C.
  • Als nächstes wird optional im Halbleitersubstrat über dem tiefen Wannenbereich 202 ein zweiter Oberflächenwannenbereich 208 des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet, wobei Standard-Photomaskierungstechniken und Standard-Dotierstoffionen-Implantationstechniken verwendet werden. Für die Bildung eines zweiten p-Oberflächenwannenbereichs wäre eine Borionendosis (B11+) im Bereich von 1011 bis 1013 Ionen/cm2 mit einer Energie von 60 keV bis 150 keV typisch. Die sich ergebende Struktur ist im Querschnitt in 8 dargestellt.
  • Als nächstes wird auf der Oberfläche des ersten Oberflächenwannenbereichs 206 unter Verwendung beispielsweise von Standard-Photomaskierungstechniken und Standard-Ionenimplantationstechniken ein erster Kontaktbereich 210 gebildet. Eine typische Dosis für einen ersten n-Kontaktbereich, der mit Phosphorionen stark dotiert ist, liegt im Bereich von 1015 bis 1016 Ionen/cm2. Der zweite Kontaktbereich 212 wird dann auf der Oberfläche des zweiten Oberflächenwannenbereichs 208 (oder des aktiven Bereichs) unter Verwendung von Standard-Photomaskierungstechniken und Standard-Ionenimplantationstechniken gebildet. Eine typische Dosis für einen ersten p-Kontaktbereich, der stark mit Borionen dotiert ist, liegt im Bereich von 1015 bis 1016 Ionen/cm2. Die sich ergebende Querschnittstruktur der Starter-Stromquellenvorrichtung ist in 9 gezeigt.
  • Die in 9 gezeigte Starter-Stromquellenvorrichtung ist mit derjenigen von 1 funktional äquivalent. Elektrische Verbindungen, die mit den schematisch in 1 gezeigten Knoten A und B äquivalent sind, können auf der Struktur von 9 durch Abscheiden einer dielektrischen Schicht 214 (unter Verwendung von Standard-Abscheidungstechniken für dielektrische Schichten), durch Ätzen von Kontakten durch die dielektrische Schicht 214 (unter Verwendung von Standard-Photomaskierungstechniken und Standard-Ätztechniken) sowie durch an schließendes Bilden von Metalleitungen 216 und 218 (durch Metallabscheidungstechniken und Bemusterungstechniken) gebildet werden. Die sich ergebende Querschnittsstruktur ist in 10 gezeigt. Obwohl in 9 ein einziger erster Kontaktbereich 210 gegenüber zwei ersten Kontaktbereichen 112 in 1 gezeigt ist, ist ein einziger Kontaktbereich ausreichend, da der erste Oberflächenwannenbereich ununterbrochen und einteilig ist.
  • In einer Ausführungsform wird ein erster Oberflächenwannenbereich 300 in der Weise gebildet, daß er mit dem tiefen Wannenbereich 202 teilweise überlappt, wie in der Layout-Ansicht von 10 gezeigt ist. Durch teilweises Überlappen des tiefen Wannenbereichs mit dem ersten Oberflächenwannenbereich kann eine sich ergebende Starter-Stromquellenvorrichtung einen vertikalen ohmeschen Strompfad mit variabler Breite mit einem schmalen Kanalbereich mit verhältnismäßig kleiner Querschnittsfläche enthalten. Ein solcher Pfad besitzt aufgrund seiner kleinen Querschnittsfläche einen verhältnismäßig hohen Widerstand, wenn die Starter-Stromquellenvorrichtung in einem "abgeschnürten" (d. h. abgeschalteten) Zustand ist.

Claims (8)

  1. Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung mit einem Halbleitersubstrat (102) eines ersten Leitfähigkeitstyps, das auf seiner Oberfläche einen aktiven Bereich aufweist, einem tiefen Wannenbereich (104) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der unterhalb der Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) und unter dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) angeordnet ist, einem Kanalbereich (108) des ersten Leitfähigkeitstyps im Halbleitersubstrat (102), der den tiefen Wannenbereich (104) von einem ersten Oberflächenwannenbereich (106) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der den tiefen Wannenbereich (104) sowie den aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) in Aufsicht umgibt, trennt, einem ersten Kontaktbereich (112) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der den ersten Oberflächenwannenbereich (106) mit einem Knoten (A) der analogen Schaltung elektrisch verbindet und einem zweiten Kontaktbereich (114) des ersten Leitfähigkeitstyps, der den aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) mit einem weiteren Knoten (B) der analogen Schaltung, elektrisch verbindet, wobei der weitere Knoten (B) der analogen Schaltung so gewählt ist, daß ein Anschließen einer Starter-Stromquellenvorrichtung an diesen die analoge Schaltung aus einem Gleichgewichtszustand bringt, wobei der tiefe Wannenbereich (104), der Oberflächenwannenbereich (106) und der Kanalbereich (108) so ausgestaltet sind, daß in Reaktion auf einen bei Betriebsbeginn in einem Gleichgewichtszustand der analogen Schaltung am Knoten (A) anliegenden niedrigen Spannungspegel ein Strompfad vom weiteren Knoten (B) durch die Starter-Stromquellenvorrichtung über den Kanalbereich (108) vorhanden ist, während bei einem beim anschließenden Betrieb der analogen Schaltung am Knoten (A) anliegenden höheren Spannungspegel der Strompfad vom weiteren Knoten (B) durch die Starter-Stromquellenvorrichtung über den Kanalbereich (108) automatisch abgeschaltet ist.
  2. Schaltung nach Anspruch 1 mit wenigstens einem elektrischen Isolationsbereich (116), der den ersten Kontaktbereich (112) vom zweiten Kontaktbereich (114) trennt und elektrisch isoliert.
  3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die analoge Schaltung ein Stromspiegel ist.
  4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Oberflächenwannenbereich (106) mit dem tiefen Wannenbereich (104) in Aufsicht teilweise überlappt.
  5. Starter-Stromquellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der aktive Bereich einen zweiten Oberflächenwannenbereich (110) des ersten Leitfähigkeitstyps enthält.
  6. Schaltung nach Anspruch 5, wobei der schmale Kanalbereich (108) den tiefen Wannenbereich (104) vom ersten Oberflächenwannenbereich (106) durch einen Abstand von 0,2 μm bis 5,0 μm trennt.
  7. Schaltung nach Anspruch 6, wobei der erste Leitfähigkeitstyp der p-Typ ist und der zweite Leitfähigkeitstyp der n-Typ ist und der tiefe Wannenbereich (104) sowie die ersten Oberflächenwannenbereiche (106) mit Phosphorionen bis zu einer Spitzen-Trägerkonzentration im Bereich von 1015 bis 1016 Ionen/cm3 dotiert sind.
  8. Verwendung einer Vorrichtung mit einem Halbleitersubstrat (102) eines ersten Leitfähigkeitstyps, das auf seiner Oberfläche einen aktiven Bereich aufweist, einem tiefen Wannenbereich (104) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der unterhalb der Oberfläche des Halbleitersubstrats (102) und unter dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) angeordnet ist, einem Kanalbereich (108) des ersten Leitfähigkeitstyps im Halbleitersubstrat (102), der den tiefen Wannenbereich (104) von einem ersten Oberflächenwannenbereich (106) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der den tiefen Wannenbereich (104) sowie den aktiven Bereich des Halbleitersubstrats (102) in Aufsicht umgibt, trennt, einem ersten Kontaktbereich (112) des zweiten Leitfähigkeitstyps zum elektrischen Verbinden des ersten Oberflächenwannenbereichs (106) mit einem Knoten (A) einer analogen Schaltung und einem zweiten Kontaktbereich (114) des ersten Leitfähigkeitstyps zum elektrischen Verbinden des aktiven Bereichs des Halbleitersubstrats (102) mit einem weiteren Knoten (B) der analogen Schaltung, als automatisch abschaltende Starter-Stromquellenvorrichtung für die analoge Schaltung, wobei der tiefe Wannenbereich (104), der Oberflächenwannenbereich (106) und der Kanalbereich (108) so ausgestaltet sind, daß in der Reaktion auf einen bei Betriebsbeginn der analogen Schaltung am Knoten (A) anliegenden ersten Spannungspegel ein Strompfad vom weiteren Knoten (B) durch die Starter-Stromquellenvorrichtung über den Kanalbereich (108) vorhanden ist, während bei einem beim anschließenden Betrieb der analogen Schaltung am Knoten (A) anliegenden zweiten Spannungspegel der Strompfad vom weiteren Knoten (B) durch die Starter-Stromquellenvorrichtung über den Kanalbereich (108) abgeschaltet ist.
DE19955471A 1998-11-19 1999-11-17 Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung sowie eine Verwendung einer Vorrichtung als automatisch abschaltende Starter-Stromquellenvorrichtung für eine analoge Schaltung Expired - Fee Related DE19955471B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/196,458 US6078094A (en) 1998-11-19 1998-11-19 Starter current source device with automatic shut-down capability and method for its manufacture
US09/196,458 1998-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19955471A1 DE19955471A1 (de) 2000-05-31
DE19955471B4 true DE19955471B4 (de) 2007-07-12

Family

ID=22725503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19955471A Expired - Fee Related DE19955471B4 (de) 1998-11-19 1999-11-17 Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung sowie eine Verwendung einer Vorrichtung als automatisch abschaltende Starter-Stromquellenvorrichtung für eine analoge Schaltung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6078094A (de)
KR (1) KR100312802B1 (de)
DE (1) DE19955471B4 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7802276B2 (en) * 1997-01-06 2010-09-21 At&T Intellectual Property I, L.P. Systems, methods and products for assessing subscriber content access
US20030135399A1 (en) * 2002-01-16 2003-07-17 Soori Ahamparam System and method for project optimization
US20040070050A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Structures of vertical resistors and FETs as controlled by electrical field penetration and a band-gap voltage reference using vertical FETs operating in accumulation through the field penetration effect
US7498657B2 (en) * 2002-10-10 2009-03-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Vertical resistors and band-gap voltage reference circuits
JP4744103B2 (ja) * 2004-06-28 2011-08-10 富士通セミコンダクター株式会社 抵抗素子を含む半導体装置及びその製造方法
US7554313B1 (en) 2006-02-09 2009-06-30 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for start-up circuit without a start-up resistor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4216490A (en) * 1977-03-31 1980-08-05 Kabushiki Kaisha Daini Seikosha Static induction transistor
JPS59150474A (ja) * 1983-02-04 1984-08-28 Toshiba Corp 半導体装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4216490A (en) * 1977-03-31 1980-08-05 Kabushiki Kaisha Daini Seikosha Static induction transistor
JPS59150474A (ja) * 1983-02-04 1984-08-28 Toshiba Corp 半導体装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nishizawa, J., Tamamushi, T.: Recent development and future potential of power static induction (SI) devices. In: 3rd International Conference on Power Electronics and Variable-Speed Drives, 1988, S. 21-24 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR100312802B1 (ko) 2001-11-03
KR20000034968A (ko) 2000-06-26
DE19955471A1 (de) 2000-05-31
US6078094A (en) 2000-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69533869T2 (de) BiCDMOS-Herstellungstechnologie.
DE69333825T2 (de) BiCDMOS Strukturen
DE3702810C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, die aus CMOS-Transistoren, vertikalen Bipolartransistoren und Dioden besteht
DE69832310T2 (de) Ein bistabiler SCR-ähnlicher Schalter für den ESD-Schutz von Silizium-auf-einem-Isolator integrierten Schaltkreisen
DE69728259T2 (de) Siliciumkarbid-cmos und herstellungsverfahren
DE3720156C2 (de)
DE4233236A1 (de) Halbleitereinrichtung und herstellungsverfahren dafuer
DE19632077B4 (de) Leistungshalbleiterbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE4139490A1 (de) Bicmos-vorrichtung und verfahren zur herstellung derselben
DE69938381T2 (de) Herstellung einer LDD Struktur für eine Schutzschaltung gegen elektrostatische Entladungen (ESD)
EP1794803A2 (de) Lateraler dmos-transistor und verfahren zu seiner herstellung
DE2739586C2 (de) Statischer Inverter mit Isolierschicht-Feldeffekttransistoren und Verfahren zur Herstellung
EP0135163B1 (de) Verfahren zum Herstellen von hochintegrierten komplementären MOS-Feldeffekttransistorschaltungen
DE19932959B4 (de) Halbleitervorrichtung und diese verwendende Halbleiterschaltung
DE19710233A1 (de) Halbleitereinrichtung und Herstellungsverfahren derselben
DE3340143A1 (de) Vergrabene durchbruchdiode in einer integrierten schaltung und verfahren zur herstellung derselben
DE19955471B4 (de) Schaltung mit einer analogen Schaltung und einer Starter-Stromquellenvorrichtung sowie eine Verwendung einer Vorrichtung als automatisch abschaltende Starter-Stromquellenvorrichtung für eine analoge Schaltung
WO2003015162A2 (de) Verfahren zum parallelen herstellen eines mos-transistors und eines bipolartransistors
DE2738049A1 (de) Integrierte halbleiterschaltungsanordnung
DE112010005265B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verarmungsmodus-DMOS-Transistors
DE19719670C2 (de) SRAM-Halbleiterspeichervorrichtung mit einem bipolaren Transistor und Verfahren zur Herstellung derselben
WO2005088718A1 (de) Halbleiterbauelement mit integrierter zener-diode und verfahren zur herstellung
DE69534105T2 (de) Herstellungsverfahren eines integrierten Schaltkreises mit komplementären isolierten Bipolartransistoren
DE4244436C2 (de) Emitter-geschalteter Thyristor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2627922A1 (de) Halbleiterbauteil

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee