DE69736102T2 - Integrierter Halbleiterschaltkreis mit einem Thermistor zur Temperaturkompensation und dessen Herstellungsverfahren - Google Patents

Integrierter Halbleiterschaltkreis mit einem Thermistor zur Temperaturkompensation und dessen Herstellungsverfahren Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterschaltung, die eine auf einem Halbleitersubstrat ausgebildete Wolfram-Silicid-Nitrid-Schicht (WSiN-Schicht) enthält, sowie ein Verfahren für deren Herstellung.
  • 2. BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
  • Um eine Temperaturkompensationsfunktion durch Kompensieren der Temperaturcharakteristiken einer integrierten Halbleiterschaltung (die nachfolgend einfach als integrierte Schaltung bezeichnet wird) zu realisieren, wird im Allgemeinen ein Wärmewiderstandselement verwendet. Nachfolgend wird eine integrierte Halbleiterschaltung des Standes der Technik unter Verwendung eines Wärmewiderstandselements beschrieben.
  • Im Einzelnen ist ein Wärmewiderstandselement, das aus einem Metalloxid oder dergleichen gebildet ist und einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, als ein Thermistor an einer externen Position einer integrierten Schaltung so vorgesehen, dass es mit der integrierten Schaltung thermisch verbunden ist, wodurch eine Temperaturkompensationsfunktion realisiert wird, indem die Änderung des Widerstands des Thermistors infolge des Temperaturanstiegs verwendet wird. Die japanische Veröffentlichung zur Patentoffenlegung Nr. 2-44701 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Wärmewiderstandselement, das aus einer Wolfram-Nitrid-Schicht (WN-Schicht) gebildet ist, in einer integrierten Schaltung vorgesehen ist und der Widerstand des Widerstandselements durch Glühen eingestellt wird.
  • Bei dem Aufbau, bei dem ein Thermistor an einer integrierten Schaltung extern vorgesehen ist, ist jedoch die Größe des Thermistors im Allgemeinen nahezu gleich der Größe der integrierten Schaltung, so dass die gesamte Schaltung, die unter Verwendung der integrierten Schaltung erhalten wird, groß wird. Gemäß der herkömmlichen Technik ist es ferner schwierig, einen Thermistor zu fertigen, der einen gewünschten Temperaturkoeffizienten mit einer guten Genauigkeit aufweist, und der resultierende Thermistor Charakteristiken des Temperaturkoeffizienten aufweist, die in einem großen Bereich variieren. Es ist deswegen erforderlich, dass ein Thermistor ausgewählt wird, der geeignete Charakteristiken des Temperaturkoeffizienten aufweist.
  • Gemäß dem oben erwähnten Verfahren, bei dem ein aus einer WN-Schicht hergestellter Thermistor in einer integrierten Schaltung vorgesehen ist und der Widerstand des Widerstandselements durch Glühen eingestellt wird, wird der gesamte Halbleiterwafer durch Glühen erwärmt. Daher besteht die Möglichkeit, dass andere Schaltungselemente, die auf dem Wafer gebildet sind, während des Glühens beschädigt werden. Die Änderungen der Wafertemperatur können ferner in Bezug auf den Zeitpunkt des Beginns und der Beendigung der Erwärmung während des Glühens verzögert sein, wodurch verhindert wird, dass das Widerstandselement mit einer guten Genauigkeit eingestellt wird. Es ist außerdem schwierig, die Einstellung des Widerstands innerhalb einer kurzen Zeitperiode zu beendigen.
  • Obwohl die WN-Schicht so gebildet werden kann, dass sie einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, der für einen Thermistor geeignet ist, kann der Temperaturkoeffizient jedoch nicht auf einen ausreichend großen Wert eingestellt werden. In Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen wird der Temperaturkoeffizient ferner positiv, wodurch Probleme bei der Verwendung eines Thermistors bewirkt werden, der eine Temperaturkompensationsfunktion aufweisen sollte.
  • Es erfolgt eine Bezugnahme auf das Patent US 4.760.369 (wobei die Erfindung in Bezug auf dieses Patent gekennzeichnet ist) und auf das Patent GB 992.464.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem ersten Aspekt schafft die Erfindung eine integrierte Halbleiterschaltung, die ein Wärmewiderstandselement umfasst, das aus Wolfram-Silicid-Nitrid hergestellt ist und wenigstens 5 Gew.-% Silicium enthält und entweder direkt oder über eine Isolierschicht auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist;
    dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmewiderstandselement ein Temperaturkompensationswiderstand ist, um eine temperaturabhängige Charakteristik eines weiteren Schaltungsabschnitts, der auf dem Halbleitersubstrat gebildet und mit dem Wärmewiderstandselement gekoppelt ist, zu kompensieren, wobei der Temperaturkoeffizient des Widerstandes des Wärmewiderstandselements negativ ist.
  • In einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung, das die folgenden Schritte umfasst:
    Bilden einer Wolfram-Silicid-Nitrid-Schicht auf einem Halbleitersubstrat, wobei die Schicht wenigstens 5 Gew.-% Silicium enthält;
    Bilden eines vorgegebenen Musters auf der Wolfram-Silicid-Nitrid-Schicht, um ein Wärmewiderstandselement (3) zu bilden; und
    Bilden eines Paars Elektroden, die mit dem Wärmewiderstandselement zu verbinden sind;
    gekennzeichnet durch:
    Bilden eines weiteren Schaltungsabschnitts auf dem Halbleiter, der mit dem Wärmewiderstandselement gekoppelt ist, derart, dass das Wärmewiderstandselement als ein Temperaturkompensationswiderstand wirkt, um eine temperaturabhängige Charakteristik des Schaltungsabschnitts zu kompensieren, wobei der Temperaturkoeffizient des Widerstandes des Wärmewiderstandselements negativ ist.
  • In einer Ausführungsform wird die Wolfram-Silicid-Nitrid-Schicht durch reaktive Katodenzerstäubung in einer Nitrid-Gas enthaltenden Atmosphäre mit verringertem Druck hergestellt, wobei ein Target aus Wolfram-Silicid gebildet ist und Silicium enthält.
  • Dadurch ermöglicht die hier beschriebene Erfindung den Vorteil, dass Folgendes geschaffen wird: (1) eine integrierte Halbleiterschaltung, in der ein Temperaturkompensationsthermistor mit einem großen Temperaturkoeffizienten intern vorgesehen ist und der Widerstand des Thermistors eingestellt werden kann, ohne Schäden an anderen Halbleitervorrichtungen zu bewirken; und (2) ein Verfahren, um diese integrierte Halbleiterschaltung herzustellen.
  • Dieser sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 zeigt schematisch den Querschnitt einer Struktur einer integrierten Halbleiterschaltung der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Stickstoff-Partialdruck und dem Temperaturkoeffizienten eines Widerstandes während der reaktiven Katodenzerstäubung in einem aus einer WSiN-Schicht hergestellten Wärmewiderstandselement, das durch einen Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist, zeigt;
  • 3 ist eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Beziehung zwischen dem Wert der gelieferten elektrischen Leistung und dem Widerstand des Wärmewiderstandselements, nachdem es mit der Leistung versorgt wurde, zeigt, wenn eine vorgegebene elektrische Leistung an das aus einer WSiN-Schicht hergestellte Wärmewiderstandselement geliefert wird;
  • 4 ist ein Prinzipschaltplan einer integrierten Halbleiterschaltung der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der ein aus einer WSiN-Schicht hergestelltes Wärmewiderstandselement auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, um als ein Temperaturkompensationsthermistor zu wirken;
  • 5 ist ein Ablaufplan, der einen Herstellungsprozess einer integrierten Halbleiterschaltung der Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, der den Schritt des Einstellens des Widerstandes eines aus einer WSiN-Schicht hergestellten Wärmewiderstandselements durch Liefern von elektrischer Leistung an das Widerstandselement enthält; und
  • 6 zeigt eine beispielhafte Modifikation des Schritts des Einstellens des Widerstandes eines aus einer WSiN-Schicht hergestellten Wärmewiderstands elements durch Liefern von elektrischer Leistung an das Widerstandselement, wie in 5 gezeigt ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsform 1
  • 1 zeigt schematisch der Querschnitt einer Struktur einer integrierten Halbleiterschaltung der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Bei dieser Struktur ist eine Isolationsschicht 2 auf einem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet und ein Wärmewiderstandselement 3, das aus einer WSiN-Schicht hergestellt ist und wenigstens 5 Gew.-% Si enthält, ist wahlweise in einem vorgegebenen Muster (z. B. in Streifenform) ausgebildet. Metallelektroden 4 sind mit beiden Enden des Wärmewiderstandselements 3 verbunden.
  • Die in 1 gezeigte Struktur wird in folgender Weise erhalten.
  • Zunächst wird eine aus SiO2 hergestellte Isolationsschicht 2 auf dem aus GaAs hergestellten Halbleitersubstrat 1 z. B. durch Ablagerung aus der Dampfphase gebildet. Die Dicke der Isolationsschicht 2 ist vorgeschrieben und beträgt z. B. etwa 0,5 μm.
  • Dann wird eine WSiN-Schicht z. B. durch reaktive Katodenzerstäubung auf der Isolationsschicht 2 ausgebildet. Im Einzelnen wird z. B. Wolfram-Silicid (WSi), das wenigstens etwa 30 Gew.-% Si enthält, als ein Target für reaktive Katodenzerstäubung verwendet, wobei der Prozess unter der Bedingung ausgeführt wird, dass der Partialdruck von Argon 6 mTorr und der Partialdruck von Stickstoff 4 mTorr betragen, wodurch die WSiN-Schicht mit einer Dicke von etwa 0,05 μm gleichmäßig ausgebildet wird.
  • Anschließend wird die auf diese Weise gebildete WSiN-Schicht durch reaktives Ionenätzen und Photolithographie z. B. unter der Verwendung von Schwefel- Hexafluorid-Gas (SF6-Gas) in einem vorgegebenen Muster ausgebildet, wodurch das aus einer WSiN-Schicht hergestellte Wärmewiderstandselement 3 gebildet wird.
  • Anschließend wird ein Paar Metallelektroden 4, die z. B. aus Ti/Au hergestellt sind (eine Zweischicht-Elektrode), durch ein bekanntes Verfahren gebildet, die mit beiden Seiten des Wärmewiderstandselements 3 zu verbinden sind. Demzufolge wird das aus einer WSiN-Schicht hergestellte Wärmewiderstandselement 3 intern in einer integrierten Halbleiterschaltung als Teil des Prozesses zum Bilden der integrierten Schaltung gebildet.
  • Das Halbleitersubstrat 1 kann aus einem anderen Werkstoff wie etwa Si hergestellt sein. Weitere Vorrichtungen, wie etwa ein Transistor und ein Widerstandselement, können auf dem Halbleitersubstrat 1 durch ein bekanntes Verfahren, wie etwa Diffusion, Injektion und Ablagerung aus der Dampfphase, ausgebildet werden. Die Isolierschicht 2 kann ferner aus einem anderen Werkstoff, wie etwa Siliciumnitrid (SiN) hergestellt sein. Alternativ kann dann, wenn das Halbleitersubstrat 1 ein isolierendes Substrat ist, die Isolierschicht 2 weggelassen werden.
  • Ein Paar Metallelektroden 4 kann anstelle der Verbindung mit beiden Enden des Wärmewiderstandselements 3 mit beliebigen Abschnitten des Wärmewiderstandselements 3 verbunden sein. Ferner ist der oben erwähnte spezifische Prozess, wie etwa das reaktive Ätzen, lediglich beispielhaft und kann durch einen anderen Prozess, der im Allgemeinen auf dem Gebiet der Halbleitertechnologie verwendet wird, ersetzt werden.
  • 2 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Stickstoff-Partialdruck und dem Temperaturkoeffizienten eines Widerstandes während der reaktiven Katodenzerstäubung bei einem aus einer WSiN-Schicht hergestellten Wärmewiderstandselement, das durch den oben erwähnten Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist. 2 zeigt im Einzelnen Daten eines Wärmewiderstandselements, das aus einer WSiN-Schicht hergestellt ist, die etwa 30 Gew.-% Si enthält, Daten eines Wärmewiderstandselements, das aus einer WSiN-Schicht hergestellt ist, die etwa 5 Gew.-% Si enthält, und des Weiteren als ein Vergleichsbeispiel Daten eines Wärmewiderstandselements, das aus einer WN- Schicht hergestellt ist.
  • Aus dieser graphischen Darstellung wird klar, dass das Wärmewiderstandselement, das aus einer WSiN-Schicht hergestellt ist, die etwa 5 Gew.-% Si enthält, ausnahmslos als ein Thermistor mit einem negativen Temperaturkoeffizienten wirkt, indem es einen Stickstoff Partialdruck während der reaktiven Katodenzerstäubung bei der Herstellung von mindestens 0,1 mTorr aufweist. Darüber hinaus kann ein Thermistor, der einen gewünschten Temperaturkoeffizienten aufweist, durch eine geeignete Auswahl eines Stickstoff-Partialdrucks während der reaktiven Katodenzerstäubung gebildet werden. Wenn der Stickstoff-Partialdruck jedoch kleiner als 0,1 mTorr ist, kann keine WSiN-Schicht, die einem negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, mit einer guten Reproduzierbarkeit gebildet werden.
  • 2 zeigt des Weiteren, dass die WSiN-Schicht einen größeren Temperaturkoeffizienten aufweist als die WN-Schicht und dass der Thermistor, der aus der WSiN-Schicht hergestellt ist, bessere Charakteristiken besitzt als der aus der WN-Schicht hergestellte Thermistor.
  • 3 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der zugeführten elektrischen Leistung und dem Widerstand des Wärmewiderstandselements, nachdem die Leistung zugeführt wurde, in dem Fall zeigt, bei dem einem Wärmewiderstandselement, das aus einer WSiN-Schicht hergestellt ist (Dicke: etwa 0,1 μm, Breite: etwa 20 μm und Länge: etwa 100 μm), die etwa 30 Gew.-% enthält und auf einer SiO2-Isolierschicht (Dicke: etwa 2 μm) ausgebildet ist, für etwa 10 ms eine vorgegebene elektrische Leistung zugeführt wird.
  • Aus dieser graphischen Darstellung ist klar, dass der Widerstandswert des Wärmewiderstandselements kleiner wird, wenn das Widerstandselement für eine kurze Zeitperiode durch Zuführung elektrischer Leistung erwärmt wird, wobei der Änderungsbetrag (d. h. der Widerstand des Widerstandselements, nachdem ihm elektrische Leistung zugeführt wurde) durch Steuerung der zugeführten elektrischen Leistung eingestellt werden kann.
  • 4 ist ein Prinzipschaltplan einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der ein aus einer WSiN-Schicht hergestelltes Wärmewiderstandselement intern auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, so dass es als ein Temperaturkompensationsthermistor wirkt.
  • In der in 4 gezeigten Schaltung sind die Widerstände 5 und 6 zwischen den Leistungsanschluss VF und einen Masseanschluss GND in Reihe geschaltet, wobei ein gemeinsamer Verbindungsknoten zwischen den beiden Widerständen 5 und 6 mit einem Basisanschluss eines Transistors 7 verbunden ist und ein aus einer WSiN-Schicht hergestelltes Wärmewiderstandselement 8 mit beiden Enden des Widerstandes 6 verbunden ist.
  • Im Allgemeinen wird ein Kollektorstrom eines Transistors infolge des Anstiegs der Temperatur größer. In der Schaltungskonfiguration, die in 4 gezeigt ist, verringert sich jedoch der Widerstand des Wärmewiderstandselements 8, das aus einer WSiN-Schicht hergestellt ist, die Thermistor-Charakteristiken aufweist, mit einem Anstieg der Temperatur und demzufolge verringert sich eine Vorspannung, die an den Basisanschluss des Transistors 7 angelegt ist. Deswegen wird ein Ansteigen des durch einen Kollektoranschluss des Transistors 7 fließenden Stroms unterdrückt, selbst wenn die Temperatur ansteigt, und der Kollektorstrom wird selbst während des Ansteigens der Temperatur auf einem konstanten Wert stabil. Durch eine geeignete Auswahl der Kombination der entsprechenden Widerstandswerte der Widerstände 5 und 6 und eines Widerstandswertes des Thermistors 8 werden ferner die Temperaturcharakteristiken des Transistors 7 vollständig ausgelöscht und es kann eine geeignete Vorspannung an den Basisanschluss des Transistors 7 angelegt werden.
  • Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Temperaturkompensation eines Transistors, der in der integrierten Schaltung enthalten ist, realisiert werden, ohne einen Thermistor, der aus einem Metalloxid hergestellt ist, außerhalb der integrierten Schaltung vorzusehen, was im Stand der Technik erforderlich ist. Da der Thermistor ferner in der integrierten Schaltung intern ausgebildet ist, ist die Genauigkeit der Temperaturkompensation verbessert.
  • 5 ist ein Ablaufplan, der den Herstellungsprozess einer integrierten Halbleiter schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, zeigt, der den Schritt des Einstellens des Widerstandswertes eines aus einer WSiN-Schicht hergestellten Thermistors durch Erwärmen des Widerstandselements enthält, indem ihm elektrische Leistung zugeführt wird (Stromtransport-Erwärmung).
  • Im Einzelnen wird zuerst in einem Schritt 9 des Ausbildens einer integrierten Schaltung eine integrierte Schaltung, die einen aus einer WSiN-Schicht hergestellten Thermistor enthält, auf einem Halbleitersubstrat in der oben beschriebenen Weise ausgebildet. Dann werden in einem Schritt 10 des Messens von elektrischen Charakteristiken die elektrischen Charakteristiken des Wärmewiderstandselements oder dergleichen, das in der auf diese Weise gebildeten integrierten Schaltung enthalten ist, gemessen. Deswegen wird in einem Schritt 11 des Berechnens eines Einstellungsbetrages eines Widerstandes eine Differenz zwischen dem charakteristischen Wert, der im Schritt 10 gemessen wurde, und einem charakteristischen Sollwert erhalten und der Einstellungsbetrag des Widerstandes wird auf deren Grundlage berechnet. In einem Schritt 12 des Einstellens eines Widerstandes durch Zuführen von elektrischer Leistung zu dem Widerstandselement wird das Widerstandselement erwärmt, indem ihm während einer vorgegebenen Zeitperiode eine vorgegebene elektrische Leistung zugeführt wird, wobei der Widerstand lediglich um den berechneten Einstellungsbetrag geändert wird.
  • Der Widerstand des aus einer WSiN-Schicht herstellten Wärmewiderstandselements kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, indem zugelassen wird, dass an dem Widerstandselement alle oben erwähnte Schritte ausgeführt werden. Dadurch kann eine integrierte Halbleiterschaltung mit einer darin enthaltenen Temperaturkompensationsfunktion gebildet werden.
  • Es sollte an dieser Stelle erwähnt werden, dass das aus einer WSiN-Schicht hergestellte Wärmewiderstandselement bereits Thermistor-Charakteristiken hatte, wobei der Widerstand des Widerstandselements durch die Stromtransport-Erwärmung verringert wird. Deswegen besteht dann, wenn an dem Widerstandselement eine Stromtransport-Erwärmung mit einer Spannungsquelle ausgeführt wird, eine Möglichkeit, dass sich der Betrag eines zugeführten Stroms mit der Verringerung des Widerstandswertes vergrößert, wenn die Erwärmung fortgesetzt wird, wobei eine Wärmeableitung bewirkt wird. Deswegen wird im Schritt 12 vorzugsweise eine Stromquelle verwendet.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung nur das Wärmewiderstandselement, das eingestellt werden soll, durch die Stromtransport-Erwärmung lokal erwärmt, ohne andere Vorrichtungen in der integrierten Schaltung zu beschädigen. Ferner besitzt das Wärmewiderstandselement, das einzustellen ist, eine geringe Größe. Daher kann die Temperatur des Widerstandselements mit größerer Genauigkeit gesteuert werden und der Widerstand des Widerstandselements kann im Vergleich mit einem herkömmlichen Verfahren zum Einstellen des Widerstandes des Widerstandselements durch Glühen des gesamten Wafers durch eine einfacheres Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung mit größerer Genauigkeit eingestellt werden.
  • 6 zeigt eine beispielhafte Modifikation des Schritts 12 des Einstellens des Widerstandes eines aus einer WSiN-Schicht hergestellten Wärmewiderstandselements, indem dem in 5 gezeigten Widerstandselement elektrische Leistung zugeführt wird.
  • Im Einzelnen wird in einem Schritt 13 des Messens des Widerstandes eines Wärmewiderstandselements der Widerstand eines aus einer WSiN-Schicht hergestellten Wärmewiderstandselements gemessen und in einem Entscheidungsschritt 14 wird ein Sollwiderstand mit dem gemessenen Wert verglichen. Wenn der Sollwert von dem gemessenen Wert verschieden ist, wird in einem Schritt 15 des Feineinstellens eines Widerstandselements durch Stromtransport-Erwärmung der Widerstand fein eingestellt, indem dem Widerstandselement eine kleine Menge elektrischer Leistung zugeführt und anschließend der Schritt 13 erneut ausgeführt wird. Diese Schrittfolgen werden wiederholt, bis die Differenz zwischen dem gemessenen Widerstand und dem Sollwiderstand einen vorgegebenen Pegel erreicht oder kleiner als dieser ist.
  • Selbst dann, wenn die genaue Beziehung zwischen der zugeführten elektrischen Leistung und der Dauer der Leistungszufuhr, die zum Realisieren der gewünschten Feineinstellung unklar ist, kann der Widerstand mit einer guten Genauigkeit auf den Sollwert eingestellt werden.
  • Ein Stromfluss zum Realisieren der Feineinstellung des Widerstandes des Wärmewiderstandselements kann realisiert werden, indem kleine Elektrodenflächen vorgesehen werden, die eine solche Größe besitzen, dass sie mit Tastköpfen in Kontakt gelangen, um mit beiden Anschlüssen des Wärmewiderstandselements verbunden zu werden (d. h. Elektroden, die mit beiden Enden des Widerstandselements verbunden sind) und dem Wärmewiderstandselement über die Tastköpfe und die Elektrodenflächen im Waferzustand einen Strom zuzuführen.
  • Wie oben beschrieben wurde, enthält gemäß der vorliegenden Erfindung eine integrierte Halbleiterschaltung ein Wärmewiderstandselement, das aus einer WSiN-Schicht hergestellt ist, die wenigstens 5 Gew.-% Si enthält und entweder direkt oder über eine Isolierschicht auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, als einen Temperaturkompensationsthermistor. Deswegen wird eine integrierte Halbleiterschaltung erhalten, die einen Thermistor enthält, der einen großen Temperaturkoeffizienten sowie einen Temperaturkoeffizienten, der immer negativ ist, aufweist. Dadurch kann in dieser integrierten Schaltung die Temperaturkompensation innerhalb der integrierten Schaltung ausgeführt werden, ohne dass eine Thermistorvorrichtung außerhalb der integrierten Schaltung wie in einem herkömmlichen Beispiel vorgesehen ist. Dies verbessert die Genauigkeit der Temperaturkompensation und ermöglicht, dass eine Vorrichtung, die die integrierte Schaltung enthält, insgesamt kleiner ist.
  • Ferner kann der Widerstand der WSiN-Schicht durch Stromtransport-Erwärmung unumkehrbar eingestellt werden. Deswegen wird lediglich das Widerstandselement, das aus der WSiN-Schicht hergestellt ist, rasch erwärmt, indem ihm elektrische Leistung zugeführt wird, wodurch der Widerstand des Widerstandselements mit großer Genauigkeit eingestellt werden kann, ohne Schäden an anderen Vorrichtungen zu bewirken.
  • Verschiedene Modifikationen werden einem Fachmann erscheinen und können von ihm leicht ausgeführt werden, ohne vom Umfang diese Erfindung abzuweichen.

Claims (5)

  1. Integrierte Halbleiterschaltung, die ein Wärmewiderstandselement (3) umfasst, das aus Wolfram-Silicid-Nitrid hergestellt ist und wenigstens 5 Gew.-% Silicium enthält und entweder direkt oder über eine Isolierschicht (2) auf einem Halbleitersubstrat (1) ausgebildet ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmewiderstandselement (3) ein Temperaturkompensationswiderstand (8) ist, um eine temperaturabhängige Charakteristik eines weiteren Schaltungsabschnitts (5–7), der auf dem Halbleitersubstrat gebildet und mit dem Wärmewiderstandselement (3) gekoppelt ist, zu kompensieren, wobei der Temperaturkoeffizient des Widerstandes des Wärmewiderstandselements negativ ist.
  2. Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung, das die folgenden Schritte umfasst: Bilden einer Wolfram-Silicid-Nitrid-Schicht (3) auf einem Halbleitersubstrat, wobei die Schicht wenigstens 5 Gew.-% Silicium enthält; Bilden eines vorgegebenen Musters auf der Wolfram-Silicid-Nitrid-Schicht (3), um ein Wärmewiderstandselement (3) zu bilden; und Bilden eines Paars Elektroden (4), die mit dem Wärmewiderstandselement zu verbinden sind; gekennzeichnet durch: Bilden eines weiteren Schaltungsabschnitts (5–7) auf dem Halbleitersubstrat, der mit dem Wäremewiderstandselement (3) gekoppelt ist, derart, dass das Wäremewiderstandselement als ein Temperaturkompensationswiderstand (8) wirkt, um eine temperaturabhängige Charakteristik des Schaltungsabschnitts (5–7) zu kompensieren, wobei der Temperaturkoeffizient des Widerstandes des Wärmewiderstandselements negativ ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Wolfram-Silicid-Nitrid-Schicht (3) durch reaktive Katodenzerstäubung in einer Nitrid-Gas enthaltenden Atmosphäre mit verringertem Druck hergestellt wird, wobei ein Target aus Wolfram-Silicid gebildet ist und Silicium enthält.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren ferner umfasst: Einstellen des Widerstandes des Wärmewiderstandselements (3) durch Schicken eines Durchgangsstroms durch das Wärmewiderstandselement, um den Widerstand durch die Durchgangsstromtransport-Erwärmung des Wärmewiderstandselements einzustellen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Durchgangsstromtransport-Erwärmung unter Verwendung einer Stromquelle ausgeführt wird.
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