JP2002313927A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置、特に抵
抗体を有する半導体装置や、抵抗体を使用したブリーダ
ー抵抗回路及び該ブリーダー抵抗回路を有する半導体装
置に関する。The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having a resistor, a bleeder resistance circuit using the resistor, and a semiconductor device having the bleeder resistance circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ポリシリコン等の半導体薄膜で形
成された抵抗体や、それらを使用したブリーダー抵抗回
路は数多く使用されているが、N型あるいはP型のどち
らか一方の導電型の半導体薄膜で形成されたものが知ら
れていた。MOS型トランジスタのゲート電極はN型の
ポリシリコン薄膜が一般的であり、一部、パフォーマン
スを重視する用途でNMOSにはN型の、PMOSには
P型のゲート電極を与えるいわゆる同極ゲート電極が知
られていた。また、レーザートリミングによりポリシリ
コンヒューズを切断して、ブリーダー抵抗回路の接続を
変化させることで、所望の電圧の分圧比を得る方法が知
られていた。そして、これらを利用してボルテージディ
テクタや、ボルテージレギュレータなどのICが作られ
ていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a large number of resistors formed of a semiconductor thin film such as polysilicon and a bleeder resistor circuit using them have been used. What was formed by the thin film was known. The gate electrode of a MOS transistor is generally an N-type polysilicon thin film, and is a so-called same-polarity gate electrode which provides an N-type gate electrode for an NMOS and a P-type gate electrode for a PMOS in applications where performance is important. Was known. In addition, there has been known a method of obtaining a desired voltage division ratio by cutting a polysilicon fuse by laser trimming and changing the connection of a bleeder resistance circuit. Then, ICs such as a voltage detector and a voltage regulator have been manufactured using these.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄膜抵抗体は、樹脂パッケージ化した場合等、薄膜抵抗
体に応力がかかった場合には抵抗値が変化してしまい、
ブリーダー抵抗回路では、樹脂パッケージ後に、しばし
ば分圧比が変動してしまうという問題点があった。ま
た、従来のレーザートリミング法では、ブリーダー抵抗
回路の他に、レーザービームによるトリミングのための
ヒューズを設ける必要があった。However, the conventional thin-film resistor changes its resistance value when a stress is applied to the thin-film resistor such as a resin package.
The bleeder resistance circuit has a problem that the voltage division ratio often fluctuates after the resin package. Further, in the conventional laser trimming method, it is necessary to provide a fuse for trimming with a laser beam in addition to the bleeder resistance circuit.
【0004】本発明は、上記課題を解消して、パッケー
ジ後も初期の抵抗値を保持し、ブリーダー抵抗回路にお
いては正確な分圧比を保持できる、高精度のブリーダー
抵抗回路を得ること、また、従来必要だったヒューズを
設置することなく、小型で高精度な半導体装置、例えば
ボルテージディテクタ、ボルテージレギュレータ等の半
導体装置を高いパフォーマンスで安価に提供することを
目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and obtain a high-precision bleeder resistance circuit capable of maintaining an initial resistance value even after packaging and maintaining an accurate voltage division ratio in a bleeder resistance circuit. An object of the present invention is to provide a small and highly accurate semiconductor device, for example, a semiconductor device such as a voltage detector and a voltage regulator with high performance and low cost without installing a fuse which has been conventionally required.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置が上
記目的を達成するために採用した第1の手段は、抵抗体
およびそれらを使用したブリーダー抵抗回路の抵抗体
は、P型の半導体で形成されたP型抵抗体と、N型の半
導体で形成されたN型抵抗体とから構成するようにし
た。さらにブリーダー抵抗回路において、1単位となる
抵抗値はP型抵抗体と、N型抵抗体とを組み合せて作ら
れた抵抗値によって規定するようにしたことにより、以
下に述べるP型抵抗体と、N型抵抗体とのピエゾ効果に
よる抵抗値の変化を互いに相殺するようにしたことを特
徴とする。The first means adopted by the semiconductor device of the present invention to achieve the above object is that a resistor and a resistor of a bleeder resistor circuit using them are P-type semiconductors. The P-type resistor and the N-type resistor made of an N-type semiconductor are constituted. Further, in the bleeder resistance circuit, the resistance value as one unit is defined by a resistance value formed by combining a P-type resistor and an N-type resistor, so that a P-type resistor described below is provided. It is characterized in that a change in resistance value due to a piezo effect with an N-type resistor is offset each other.
【0006】以下にピエゾ効果による抵抗値の変化とブ
リーダー抵抗回路に及ぼす影響を述べる。The change in the resistance value due to the piezo effect and the effect on the bleeder resistance circuit will be described below.
【0007】抵抗体に応力を加えた場合には、いわゆる
ピエゾ効果によって、抵抗体の抵抗値が変化してしまう
が、P型抵抗体と、N型抵抗体とでは抵抗値の変化の方
向が逆になる。これは本発明者の実験によっても確かめ
られている。例えばP型抵抗体の抵抗値は減少し、N型
抵抗体の抵抗値は増加する(変化の向きは応力の方向に
よって変わる)。When a stress is applied to the resistor, the resistance of the resistor changes due to the so-called piezo effect. However, the direction of the change in the resistance is different between the P-type resistor and the N-type resistor. Reverse. This has been confirmed by experiments performed by the present inventors. For example, the resistance value of the P-type resistor decreases, and the resistance value of the N-type resistor increases (the direction of the change depends on the direction of the stress).
【0008】ICを樹脂パッケージ化すると応力が生じ
るので上述のようにピエゾ効果によって、抵抗体の抵抗
値は変化する。ブリーダ抵抗回路は正確な分圧比を得る
ためのものであるが、個々の抵抗体の抵抗値が変化して
しまうので分圧比も変動してしまう。[0008] When an IC is formed into a resin package, stress is generated, so that the resistance value of the resistor changes due to the piezo effect as described above. Although the bleeder resistance circuit is for obtaining an accurate voltage division ratio, the resistance value of each resistor changes, so that the voltage division ratio also fluctuates.
【0009】本発明による抵抗体は、P型の半導体で形
成されたP型抵抗体と、N型の半導体で形成されたN型
抵抗体とから構成しているので応力がかかった場合でも
抵抗値の変化を防止できる。またブリーダー抵抗回路に
おいては、1単位となる抵抗値は、P型抵抗体と、N型
抵抗体とを組み合せて作られた抵抗値によって規定する
ようにしたので、応力がかかったばあいでも、個々の抵
抗体の抵抗値変化を相殺し、正確な分圧比を保つことが
できる。The resistor according to the present invention comprises a P-type resistor formed of a P-type semiconductor and an N-type resistor formed of an N-type semiconductor. The value can be prevented from changing. Also, in the bleeder resistance circuit, the resistance value as one unit is defined by the resistance value formed by combining the P-type resistor and the N-type resistor, so that even if stress is applied, The change in the resistance value of each resistor can be canceled out, and an accurate voltage division ratio can be maintained.
【0010】本発明の半導体装置が上記目的を達成する
ために採用した第2の手段は、P型抵抗体は低電位側
に、前記N型抵抗体は高電位側に配置し、互いに絶縁膜
により分離し、そのままでは電流が流れない状態として
おき、必要な部分のみにレーザービームを絶縁膜部に照
射することにより、絶縁性を破壊して導通を可能にする
ようにする。これにより、従来必要であったヒューズを
不要としたことを特徴とする。A second means adopted by the semiconductor device of the present invention to achieve the above object is that a P-type resistor is disposed on a low potential side and the N-type resistor is disposed on a high potential side, and an insulating film is formed on each other. And a current is not allowed to flow as it is. By irradiating a laser beam only to a necessary portion to the insulating film portion, the insulating property is broken to enable conduction. As a result, it is characterized in that the fuse which has been required conventionally is not required.
【0011】本発明の半導体装置が上記目的を達成する
ために採用した第3の手段は、MOS型トランジスタの
ゲート電極とP型抵抗体を同一のポリシリコン薄膜によ
り形成し、P型抵抗体の金属配線との電気的接続を行う
ための高濃度の不純物領域は、MOS型トランジスタの
ゲート電極と同一の不純物及び不純物濃度を有するポリ
シリコン薄膜により形成したことを特徴とする。これに
より、工程増なしに、安価にP型MOSトランジスタの
パフォーマンスを向上させることができる。A third means adopted by the semiconductor device of the present invention to achieve the above object is to form a gate electrode of a MOS transistor and a P-type resistor by using the same polysilicon thin film and to form a P-type resistor. The high-concentration impurity region for making electrical connection with the metal wiring is formed of a polysilicon thin film having the same impurity and impurity concentration as the gate electrode of the MOS transistor. Thereby, the performance of the P-type MOS transistor can be improved at low cost without increasing the number of steps.
【0012】[0012]
【作用】本発明の半導体装置の抵抗体は、P型の半導体
で形成されたP型抵抗体と、N型の半導体で形成された
N型抵抗体とから構成されているので、樹脂パッケージ
化などで応力がかかった場合でも、個々の抵抗体の抵抗
値変化を相殺し、初期の抵抗値を保持する事ができる。
また、ブリーダー抵抗回路において、1単位となる抵抗
値は、P型抵抗体と、N型抵抗体とを組み合せて作られ
た抵抗値によって規定するようにしたので、正確な分圧
比を保つことができる。また、P型抵抗体は低電位側
に、N型抵抗体は高電位側に絶縁膜を介して隣接して配
置し、レーザービーム等を絶縁膜部に照射することによ
り、絶縁性を破壊して導通を可能にするようにしたの
で、従来必要であったヒューズを不要とすることができ
る。また、MOS型トランジスタのゲート電極とP型抵
抗体とを同一のポリシリコン薄膜により形成し、P型抵
抗体の金属配線との電気的接続を行うための高濃度の不
純物領域は、MOS型トランジスタのゲート電極と同一
の不純物及び不純物濃度を有するポリシリコン薄膜によ
り形成したので、P型MOSトランジスタのパフォーマ
ンスを工程増なしに向上させることができる。The resistor of the semiconductor device according to the present invention is composed of a P-type resistor formed of a P-type semiconductor and an N-type resistor formed of an N-type semiconductor. Even when a stress is applied, for example, the change in the resistance value of each resistor can be canceled and the initial resistance value can be maintained.
In the bleeder resistance circuit, the resistance value as one unit is defined by a resistance value formed by combining a P-type resistor and an N-type resistor, so that an accurate voltage division ratio can be maintained. it can. In addition, the P-type resistor is disposed on the low potential side and the N-type resistor is disposed adjacent to the high potential side with an insulating film interposed therebetween. As a result, the fuse that has been required conventionally can be dispensed with. Further, the gate electrode of the MOS transistor and the P-type resistor are formed of the same polysilicon thin film, and the high-concentration impurity region for making electrical connection with the metal wiring of the P-type resistor is formed of the MOS transistor. Since the gate electrode is formed of a polysilicon thin film having the same impurity and impurity concentration as the gate electrode, the performance of the P-type MOS transistor can be improved without increasing the number of steps.
【0013】このようなブリーダー抵抗回路を用ること
により、小型で高精度な半導体装置、例えばボルテージ
ディテクタ、ボルテージレギュレータ等の半導体装置を
得ることができる。By using such a bleeder resistance circuit, a small and highly accurate semiconductor device, for example, a semiconductor device such as a voltage detector or a voltage regulator can be obtained.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0015】図1は本発明の半導体装置のポリシリコン
薄膜抵抗体の1実施例を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a polysilicon thin film resistor of a semiconductor device according to the present invention.
【0016】半導体基板101上には第1の絶縁膜10
2が形成され、第1の絶縁膜102上には、濃いP型の
不純物を含むP型の低抵抗領域701に挟まれたP型の
高抵抗領域702を有するP型ポリシリコン抵抗体70
3及び、濃いN型の不純物を含むN型の低抵抗領域70
4に挟まれたN型の高抵抗領域705を有するN型ポリ
シリコン抵抗体706が、P型の低抵抗領域701の1
つとN型の低抵抗領域704の1つとが薄い絶縁膜81
5を介して接するように配置され、P型ポリシリコン抵
抗体703とN型ポリシリコン抵抗体706とが1対の
ペアとなった抵抗体707が形成される。また、N型ポ
リシリコン抵抗体706と接していない側のP型の低抵
抗領域701には、アルミニウムからなる配線810
が、また、P型ポリシリコン抵抗体703と接していな
い側のN型の低抵抗領域704には、アルミニウムから
なる配線811が接続される。ここで配線810は例え
ばVSS側へ、配線811はVDD側へと接続され、配
線810の方が、配線811よりも低い電位に接続され
るようにする。さらに、抵抗体707の上には、窒化シ
リコン膜等からなる保護膜813が、レーザービームを
照射して、絶縁膜815にダメージを与え、絶縁性を無
くすための、P型の低抵抗領域701の1つとN型の低
抵抗領域704の1つとが接するエリア814上を除い
て形成される。The first insulating film 10 is formed on the semiconductor substrate 101.
2 is formed, and a P-type polysilicon resistor 70 having a P-type high-resistance region 702 sandwiched between P-type low-resistance regions 701 containing a dense P-type impurity is formed on the first insulating film 102.
3 and an N-type low-resistance region 70 containing a dense N-type impurity
4 is an N-type polysilicon resistor 706 having an N-type high-resistance region 705 and one of the P-type low-resistance regions 701.
And one of the N-type low-resistance regions 704 has a thin insulating film 81.
5, a resistor 707 is formed in which a P-type polysilicon resistor 703 and an N-type polysilicon resistor 706 form a pair. The P-type low resistance region 701 on the side not in contact with the N-type polysilicon resistor 706 has a wiring 810 made of aluminum.
However, a wiring 811 made of aluminum is connected to the N-type low-resistance region 704 on the side not in contact with the P-type polysilicon resistor 703. Here, the wiring 810 is connected to, for example, the VSS side, the wiring 811 is connected to the VDD side, and the wiring 810 is connected to a lower potential than the wiring 811. Further, on the resistor 707, a protective film 813 made of a silicon nitride film or the like is irradiated with a laser beam to damage the insulating film 815 and remove the P-type low-resistance region 701. And one of the N-type low-resistance regions 704 is formed except for an area 814 where the low-resistance region 704 is in contact.
【0017】ここで、P型ポリシリコン抵抗体703と
N型ポリシリコン抵抗体706との組み合わせで得られ
た抵抗体707の抵抗値は、樹脂パッケージ化などで応
力がかかった場合でも、P型ポリシリコン抵抗体703
の抵抗値変化とN型ポリシリコン抵抗体706の抵抗値
変化を互いに相殺できるので初期の抵抗値を保持する事
ができる。Here, the resistance value of the resistor 707 obtained by combining the P-type polysilicon resistor 703 and the N-type polysilicon resistor 706 is equal to that of the P-type polysilicon resistor 703 even when a stress is applied due to resin packaging or the like. Polysilicon resistor 703
And the change in the resistance value of the N-type polysilicon resistor 706 can be offset each other, so that the initial resistance value can be maintained.
【0018】図1では、1つのP型ポリシリコン抵抗体
703と1つのN型ポリシリコン抵抗体706とを組み
合わせた例のみを示したが、ブリーダー抵抗回路は、複
数のP型ポリシリコン抵抗体703とN型ポリシリコン
抵抗体706を組み合わせて得られた抵抗体707によ
って構成されている。FIG. 1 shows only an example in which one P-type polysilicon resistor 703 and one N-type polysilicon resistor 706 are combined, but the bleeder resistor circuit is composed of a plurality of P-type polysilicon resistors. 703 and an N-type polysilicon resistor 706.
【0019】また、図1に示したP型ポリシリコン抵抗
体703とN型ポリシリコン抵抗体706との組み合わ
せで得られた抵抗体707をブリーダ回路の1単位とし
て規定し、抵抗体707を複数個形成してブリーダ回路
全体を構成するようにすると、樹脂パッケージ化などで
応力がかかった場合でも、正確な分圧比を保つことがで
きる。このようなブリーダー抵抗回路を用ることによ
り、高精度な半導体装置、例えばボルテージディテク
タ、ボルテージレギュレータ等の半導体装置を得ること
ができる。A resistor 707 obtained by combining the P-type polysilicon resistor 703 and the N-type polysilicon resistor 706 shown in FIG. 1 is defined as one unit of a bleeder circuit, and a plurality of resistors 707 are provided. When the entire bleeder circuit is formed by individually forming the bleeder circuit, an accurate voltage division ratio can be maintained even when a stress is applied due to resin packaging or the like. By using such a bleeder resistance circuit, a highly accurate semiconductor device such as a semiconductor device such as a voltage detector or a voltage regulator can be obtained.
【0020】さらに、図1では、ポリシリコン薄膜抵抗
体を用いた例を示したが、本発明はこれに限定するもの
ではなく、単結晶薄膜抵抗体や、シリコン基板中に形成
した拡散抵抗体等、P型とN型の抵抗体を一体化して形
成できれば適用可能である。Further, FIG. 1 shows an example in which a polysilicon thin film resistor is used, but the present invention is not limited to this. For example, a single crystal thin film resistor or a diffusion resistor formed in a silicon substrate may be used. For example, it is applicable if the P-type and N-type resistors can be integrally formed.
【0021】また、図1に示した実施例によれば、ブリ
ーダー抵抗回路の所望の分圧比を得るために、抵抗体7
07に対してレーザートリミングを行なえば良いことに
なるので、従来必要であったレーザービームによる切断
を行なうためのヒューズは不要になる。なお、図1の実
施例では、抵抗体707の上には、窒化シリコン膜等か
らなる保護膜813が、レーザービームを照射して、絶
縁膜815にダメージを与え、絶縁性を無くすための、
P型の低抵抗領域701の1つとN型の低抵抗領域70
4の1つとが接するエリア814上を除いて形成される
ようにしたが、保護膜813が存在しても、レーザービ
ームによる絶縁性の破壊が可能である場合は、P型の低
抵抗領域701の1つとN型の低抵抗領域704の1つ
とが接するエリア814上にも保護膜813を形成して
構わない。Further, according to the embodiment shown in FIG. 1, in order to obtain a desired voltage division ratio of the bleeder resistance circuit, the resistor 7
Since it is sufficient to perform laser trimming on 07, a fuse for cutting by a laser beam, which has been conventionally required, is not required. In the embodiment shown in FIG. 1, a protective film 813 made of a silicon nitride film or the like is provided on the resistor 707 to irradiate a laser beam to damage the insulating film 815 and remove the insulating property.
One of the P-type low-resistance regions 701 and the N-type low-resistance region 70
4 is formed except for an area 814 in contact with one of the P-type low-resistance regions 701 if the insulating property can be broken by a laser beam even when the protective film 813 exists. The protective film 813 may be formed also on an area 814 where one of the N-type and one of the N-type low-resistance regions 704 is in contact.
【0022】また、図示しないが、抵抗体707と同一
チップに搭載されるMOS型トランジスタのゲート電極
はP型ポリシリコン抵抗体703と同一のポリシリコン
薄膜により形成されている。さらにMOS型トランジス
タのゲート電極は濃いP型の不純物を含むP型の低抵抗
領域701と同一の不純物および不純物濃度を有するP
型ポリシリコン薄膜であり、その形成工程は、P型ポリ
シリコン抵抗体703内におけるP型の低抵抗領域70
1と全く同一である。このため、特別な工程を増加させ
ることなく、特にP型MOSトランジスタのパフォーマ
ンス向上に適したP型の不純物を有するゲート電極を形
成することが出来る。この際、N型MOSトランジスタ
のパフォーマンスは若干のダウンが見られる場合もある
が、後述するようにボルテージレギュレータなどの電源
コントロール用ICの場合、ほとんどの場合はP型MO
Sトランジスタをドライバトランジスタとして用いるの
でこちらのほうが好都合である場合が多い。Although not shown, the gate electrode of the MOS transistor mounted on the same chip as the resistor 707 is formed of the same polysilicon thin film as the P-type polysilicon resistor 703. Further, the gate electrode of the MOS transistor has the same impurity and impurity concentration as the P-type low-resistance region 701 containing the heavy P-type impurity.
A P-type low-resistance region 70 in the P-type polysilicon resistor 703.
Exactly the same as 1. Therefore, it is possible to form a gate electrode having a P-type impurity which is particularly suitable for improving the performance of a P-type MOS transistor without increasing the number of special steps. At this time, the performance of the N-type MOS transistor may slightly decrease, but in the case of a power control IC such as a voltage regulator as described later, in most cases, the P-type MOS transistor is used.
This is often more convenient because an S transistor is used as a driver transistor.
【0023】図2は本発明によるブリーダ抵抗回路を用
いたボルテージディテクタの一実施例のブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of a voltage detector using a bleeder resistance circuit according to the present invention.
【0024】簡単のため単純な回路の例を示したが、実
際の製品には必要に応じて機能を追加すればよい。Although an example of a simple circuit is shown for simplicity, functions may be added to an actual product as needed.
【0025】ボルテージディテクタの基本的な回路構成
要素は電流源903、基準電圧回路901、ブリーダー
抵抗回路902、誤差増幅器904であり他にインバー
タ906、N型トランジスタ905および908、P型
トランジスタ907などが付加されている。以下に簡単
に動作の一部を説明をする。The basic circuit components of the voltage detector are a current source 903, a reference voltage circuit 901, a bleeder resistance circuit 902, and an error amplifier 904. In addition, an inverter 906, N-type transistors 905 and 908, a P-type transistor 907, and the like. Has been added. A part of the operation will be briefly described below.
【0026】VDDが所定の解除電圧以上のときはN型
トランジスタ905、908がOFFし、P型トランジ
スタ907はONとなり出力OUTにはVDDが出力さ
れる。このとき誤差増幅器904の入力電圧は(RB+
RC)/(RA+RB+RC)*VDDとなる。When VDD is equal to or higher than a predetermined release voltage, the N-type transistors 905 and 908 are turned off, the P-type transistor 907 is turned on, and VDD is output to the output OUT. At this time, the input voltage of the error amplifier 904 is (RB +
RC) / (RA + RB + RC) * VDD.
【0027】VDDが低下し検出電圧以下になると出力
OUTにはVSSが出力される。このときN型トランジ
スタ905はONで、誤差増幅器904の入力電圧はR
B/(RA+RB)*VDDとなる。When VDD drops and becomes equal to or lower than the detection voltage, VSS is output to the output OUT. At this time, the N-type transistor 905 is ON, and the input voltage of the error amplifier 904 is R
B / (RA + RB) * VDD.
【0028】このように、基本的な動作は、基準電圧回
路901で発生した基準電圧とブリーダー抵抗回路90
2で分圧された電圧とを誤差増幅器904で比較するこ
とにより行われる。従ってブリーダー抵抗回路902で
分圧された電圧の精度がきわめて重要となる。ブリーダ
ー抵抗回路902の分圧精度が悪いと誤差増幅器904
への入力電圧がバラツキ、所定の解除あるいは検出電圧
が得られなくなってしまう。本発明によるブリーダー抵
抗回路を用いることによりICを樹脂パッケージした後
も高精度の分圧が可能となるためICとしての製品歩留
まりが向上したり、より高精度なボルテージディテクタ
を製造する事が可能となる。As described above, the basic operation is based on the reference voltage generated by the reference voltage circuit 901 and the bleeder resistance circuit 90.
This is performed by comparing the voltage divided by 2 with the error amplifier 904. Therefore, the accuracy of the voltage divided by the bleeder resistance circuit 902 is extremely important. If the voltage division accuracy of the bleeder resistance circuit 902 is poor, the error amplifier 904
Input voltage varies, and a predetermined release or detection voltage cannot be obtained. By using the bleeder resistance circuit according to the present invention, high-precision voltage division is possible even after the IC is resin-packaged, so that the product yield as an IC can be improved or a more accurate voltage detector can be manufactured. Become.
【0029】図3は本発明によるブリーダ抵抗回路を用
いたボルテージレギュレータの一実施例のブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a voltage regulator using a bleeder resistance circuit according to the present invention.
【0030】簡単のため単純な回路の例を示したが、実
際の製品には必要に応じて機能を追加すればよい。Although an example of a simple circuit is shown for simplicity, functions may be added to an actual product as needed.
【0031】ボルテージレギュレータの基本的な回路構
成要素は電流源903、基準電圧回路901、ブリーダ
ー抵抗回路902、誤差増幅器904そして電流制御ト
ランジスタとして働くP型トランジスタ910などであ
る。以下に簡単に動作の一部を説明をする。Basic circuit components of the voltage regulator include a current source 903, a reference voltage circuit 901, a bleeder resistance circuit 902, an error amplifier 904, and a P-type transistor 910 functioning as a current control transistor. A part of the operation will be briefly described below.
【0032】誤差増幅器904は、ブリーダー抵抗回路
902によって分圧された電圧と基準電圧回路901で
発生した基準電圧とを比較し、入力電圧VINや温度変
化の影響を受けない一定の出力電圧VOUTを得るため
に必要なゲート電圧をP型トランジスタ910に供給す
る。ボルテージレギュレータにおいても図2で説明した
ボルテージディテクタの場合と同様に、基本的な動作
は、基準電圧回路901で発生した基準電圧とブリーダ
ー抵抗回路902で分圧された電圧とを誤差増幅器90
4で比較することにより行われる。従ってブリーダー抵
抗回路902で分圧された電圧の精度がきわめて重要と
なる。ブリーダー抵抗回路902の分圧精度が悪いと誤
差増幅器904への入力電圧がバラツキ、所定の出力電
圧VOUTが得られなくなってしまう。本発明によるブ
リーダー抵抗回路を用いることによりICを樹脂パッケ
ージした後も高精度の分圧が可能となるためICとして
の製品歩留まりが向上したり、より高精度なボルテージ
レギュレータを製造する事が可能となる。The error amplifier 904 compares the voltage divided by the bleeder resistance circuit 902 with the reference voltage generated by the reference voltage circuit 901, and outputs a constant output voltage VOUT which is not affected by the input voltage VIN or temperature change. The gate voltage required to obtain the voltage is supplied to the P-type transistor 910. Similar to the case of the voltage detector described with reference to FIG. 2, the basic operation of the voltage regulator is similar to that of the error detector 90 in which the reference voltage generated by the reference voltage circuit 901 and the voltage divided by the bleeder resistance circuit 902 are used.
This is done by comparison at 4. Therefore, the accuracy of the voltage divided by the bleeder resistance circuit 902 is extremely important. If the voltage division accuracy of the bleeder resistance circuit 902 is poor, the input voltage to the error amplifier 904 varies, and a predetermined output voltage VOUT cannot be obtained. By using the bleeder resistance circuit according to the present invention, high-precision voltage division is possible even after the IC is resin-packaged, so that the product yield as an IC can be improved and a more accurate voltage regulator can be manufactured. Become.
【0033】また、P型トランジスタ910は一般にド
ライバトランジスタと呼ばれるもので、高い電流駆動能
力が要求されるものである。本発明では、ゲート電極と
してP型の濃い不純物濃度のポリシリコン薄膜が用いら
れるため、表面チャネル型のデバイスとすることが可能
となり、一定のリーク電流に抑えるためのトランジスタ
のゲート長(いわゆるL長)を一般のN型ポリシリコン薄
膜のゲート電極を有するP型MOSトランジスタに比べ
て短くすることができるようになる。したがって高い電
流駆動能力を発揮することが出来る。The P-type transistor 910 is generally called a driver transistor, and requires a high current driving capability. In the present invention, since a P-type polysilicon thin film having a high impurity concentration is used as a gate electrode, a surface channel type device can be provided, and the gate length of a transistor (so-called L length) for suppressing a constant leakage current can be obtained. ) Can be made shorter than that of a general P-type MOS transistor having a gate electrode of an N-type polysilicon thin film. Therefore, high current driving capability can be exhibited.
【0034】[0034]
【発明の効果】上述したように、本発明の半導体装置の
薄膜抵抗体は、P型の半導体薄膜で形成されたP型薄膜
抵抗体と、N型の半導体薄膜で形成されたN型薄膜抵抗
体とから構成されているので、樹脂パッケージ化などで
応力がかかった場合でも、個々の抵抗体の抵抗値変化を
相殺し、初期の抵抗値を保持する事ができる。また、ブ
リーダー抵抗回路において、1単位となる抵抗値は、P
型薄膜抵抗体と、N型薄膜抵抗体とを組み合せて作られ
た抵抗値によって規定するようにしたので、正確な分圧
比を保つことができる。また、P型抵抗体は高電位側
に、N型抵抗体は低電位側に配置し、レーザービーム等
を絶縁膜部に照射することにより、絶縁性を破壊して導
通を可能にするようにしたので、従来必要であったヒュ
ーズを不要とすることができる。また、P型MOSトラ
ンジスタであるドライバトランジスタの電流駆動能力を
特別な工程増加無しで、向上させることができる。As described above, the thin film resistor of the semiconductor device according to the present invention includes a P-type thin film resistor formed of a P-type semiconductor thin film and an N-type thin film resistor formed of an N-type semiconductor thin film. Since it is composed of a body, even if a stress is applied due to resin packaging or the like, it is possible to cancel the change in the resistance value of each resistor and maintain the initial resistance value. In the bleeder resistance circuit, the resistance value of one unit is P
Since the resistance is determined by the resistance value formed by combining the N-type thin film resistor and the N-type thin film resistor, an accurate voltage division ratio can be maintained. In addition, the P-type resistor is disposed on the high potential side, and the N-type resistor is disposed on the low potential side. By irradiating a laser beam or the like to the insulating film portion, the insulating property is broken to enable conduction. As a result, the conventionally required fuse can be eliminated. In addition, the current driving capability of the driver transistor, which is a P-type MOS transistor, can be improved without any special steps.
【0035】このようなブリーダー抵抗回路を用ること
により、小型で高精度な半導体装置、例えばボルテージ
ディテクタ、ボルテージレギュレータ等の半導体装置を
得ることができるという効果がある。By using such a bleeder resistance circuit, there is an effect that a small and highly accurate semiconductor device, for example, a semiconductor device such as a voltage detector or a voltage regulator can be obtained.
【図1】本発明の半導体装置の半導体薄膜抵抗体の1実
施例を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a semiconductor thin film resistor of a semiconductor device of the present invention.
【図2】本発明によるブリーダ抵抗回路を用いたボルテ
ージディテクタの一実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of a voltage detector using a bleeder resistance circuit according to the present invention.
【図3】本発明によるブリーダ抵抗回路を用いたボルテ
ージレギュレータの一実施例ののブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a voltage regulator using a bleeder resistance circuit according to the present invention.
【符号の説明】 101 半導体基板 102 第1の絶縁膜 701 P型の低抵抗領域 702 P型の高抵抗領域 703 P型ポリシリコン抵抗体 704 N型の低抵抗領域 705 N型の高抵抗領域 706 N型ポリシリコン抵抗体 707 抵抗体 801 第2の絶縁膜 810 配線 811 配線 814 P型の低抵抗領域701の1つとN型の低抵抗
領域704の1つとが接するエリア 815 絶縁膜 901 基準電圧回路 902 ブリーダー抵抗回路 903 電流源 904 誤差増幅器 905 N型トランジスタ 906 インバータ 907 P型トランジスタ 908 N型トランジスタ 909 寄生ダイオード 910 P型トランジスタDESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Semiconductor substrate 102 First insulating film 701 P-type low-resistance region 702 P-type high-resistance region 703 P-type polysilicon resistor 704 N-type low-resistance region 705 N-type high-resistance region 706 N-type polysilicon resistor 707 Resistor 801 Second insulating film 810 Wiring 811 Wiring 814 Area where one of P-type low-resistance regions 701 contacts one of N-type low-resistance regions 704 815 Insulating film 901 Reference voltage circuit 902 bleeder resistance circuit 903 current source 904 error amplifier 905 N-type transistor 906 inverter 907 P-type transistor 908 N-type transistor 909 parasitic diode 910 P-type transistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F038 AR09 AR13 BB08 BB09 EZ20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F038 AR09 AR13 BB08 BB09 EZ20
Claims (5)
する半導体装置において、前記抵抗体は、P型の半導体
で形成されたP型抵抗体と、N型の半導体で形成された
N型抵抗体とが絶縁膜を介して隣接し配置されて成り、
前記P型抵抗体は低電位側に、前記N型抵抗体は高電位
側に配置されており、レーザービーム等を前記絶縁膜部
に照射することにより、絶縁性を破壊して導通を可能に
することを特徴とする半導体装置。1. A semiconductor device having a MOS transistor and a resistor, wherein the resistor is a P-type resistor formed of a P-type semiconductor and an N-type resistor formed of an N-type semiconductor. Are disposed adjacent to each other with an insulating film interposed therebetween,
The P-type resistor is disposed on the low potential side, and the N-type resistor is disposed on the high potential side. By irradiating the insulating film portion with a laser beam or the like, the insulating property is broken to enable conduction. A semiconductor device characterized in that:
成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装
置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said resistor is formed of a polysilicon thin film.
と前記P型抵抗体とは、同一のポリシリコン薄膜により
形成され、前記P型抵抗体の金属配線との電気的接続を
行うための高濃度の不純物領域は、前記MOS型トラン
ジスタのゲート電極と同一の不純物及び不純物濃度を有
するポリシリコン薄膜により形成されていることを特徴
とする請求項1記載の半導体装置。3. The gate electrode of the MOS transistor and the P-type resistor are formed of the same polysilicon thin film, and have a high concentration for making electrical connection with a metal wiring of the P-type resistor. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the impurity region is formed of a polysilicon thin film having the same impurity and impurity concentration as the gate electrode of the MOS transistor.
であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor device is a voltage detector.
タであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor device is a voltage regulator.
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