JP2006024801A - Resistance element, and semiconductor integrated device using the same - Google Patents
Resistance element, and semiconductor integrated device using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006024801A JP2006024801A JP2004202515A JP2004202515A JP2006024801A JP 2006024801 A JP2006024801 A JP 2006024801A JP 2004202515 A JP2004202515 A JP 2004202515A JP 2004202515 A JP2004202515 A JP 2004202515A JP 2006024801 A JP2006024801 A JP 2006024801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- insulating film
- conductor
- polysilicon resistor
- polysilicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、抵抗素子およびそれを用いた半導体集積装置に係り、特に十分な精度の抵抗値が得られる抵抗素子およびそれを用いた半導体集積装置に関する。 The present invention relates to a resistance element and a semiconductor integrated device using the same, and more particularly to a resistance element capable of obtaining a sufficiently accurate resistance value and a semiconductor integrated device using the same.
ポリシリコン抵抗素子は、拡散抵抗素子に比べて半導体素子が作り込まれる半導体基板からの絶縁性が高いので種々の半導体装置に用いられているが、反面、抵抗値の精度に劣るという欠点がある。 Polysilicon resistance elements are used in various semiconductor devices because they have higher insulation from a semiconductor substrate on which a semiconductor element is formed than diffused resistance elements, but have the disadvantage of poor resistance value accuracy. .
従来、この欠点を補うために、作製したポリシリコン抵抗体の抵抗値を測定し、その測定値が設計値から外れている場合には、ポリシリコン抵抗体をトリミング等により加工して、抵抗値を設計値に一致させるといった補正を行っている。 Conventionally, in order to make up for this drawback, the resistance value of the manufactured polysilicon resistor is measured, and if the measured value is out of the design value, the polysilicon resistor is processed by trimming or the like to obtain the resistance value. Is corrected to match the design value.
また、ポリシリコン抵抗体の抵抗値を測定し、その測定値が設計値よりも高い場合には、ポリシリコン層にドープした不純物と同じ導電型の不純物を、一方、低い場合には異なる導電型の不純物を、それぞれ設計値から外れた抵抗値分に相当する量だけイオン注入することにより、ポリシリコン抵抗体の抵抗値を設計値に一致させる方法も知られている。 In addition, when the resistance value of the polysilicon resistor is measured and the measured value is higher than the design value, the impurity having the same conductivity type as the impurity doped in the polysilicon layer is used. A method is also known in which the resistance value of the polysilicon resistor is made to coincide with the design value by ion-implanting these impurities in an amount corresponding to the resistance value deviating from the design value.
然しながら、このような補正方法はポリシリコン抵抗体の製造工程が繁雑になり、補正に多くの時間を要するので、スループットが悪いといった問題がある。 However, such a correction method has a problem that the manufacturing process of the polysilicon resistor becomes complicated and a long time is required for the correction, so that the throughput is poor.
これに対して、ポリシリコン抵抗体を製造した後に外部からのバイアス条件によって抵抗値を変えることのできるポリシリコン抵抗素子が知られている(例えば、特許文献1、または特許文献2参照。)。
On the other hand, a polysilicon resistance element is known in which the resistance value can be changed according to an external bias condition after the polysilicon resistor is manufactured (see, for example,
特許文献1に開示されたポリシリコン抵抗素子は、ポリシリコン抵抗体上に絶縁膜を介して抵抗値制御用の電極を設け、抵抗値制御用の電極とポリシリコン抵抗体との間に電圧を印加している。
In the polysilicon resistance element disclosed in
同様に、特許文献2に開示されたポリシリコン抵抗素子は、ポリシリコン抵抗体の横方向に絶縁膜を介して抵抗値制御用の電極を設け、抵抗値制御用の電極とポリシリコン抵抗体との間に電圧を印加している。 Similarly, in the polysilicon resistance element disclosed in Patent Document 2, a resistance value control electrode is provided in the lateral direction of the polysilicon resistor via an insulating film, and the resistance value control electrode, the polysilicon resistor, A voltage is applied between the two.
抵抗値制御用の電極とポリシリコン抵抗体の間に電圧を印加すると、その電圧の極性に応じて絶縁膜およびポリシリコン抵抗体界面近傍に電荷誘起層が生じ、正または負の電荷が誘起されるようになる。 When a voltage is applied between the resistance control electrode and the polysilicon resistor, a charge inducing layer is formed near the interface between the insulating film and the polysilicon resistor depending on the polarity of the voltage, and a positive or negative charge is induced. Become so.
ポリシリコン抵抗体の導電型とは逆の導電型の電荷が誘起されると、ポリシリコン抵抗体の表面から内部に向けて空乏層が生じるので、ポリシリコン抵抗体の電流通路断面積が減少し、ポリシリコン抵抗体を種々の高い抵抗値に設定できる。 When a charge of the conductivity type opposite to that of the polysilicon resistor is induced, a depletion layer is formed from the surface of the polysilicon resistor to the inside, so that the current path cross-sectional area of the polysilicon resistor is reduced. The polysilicon resistor can be set to various high resistance values.
然しながら、特許文献1または特許文献2に開示されたポリシリコン抵抗素子は、抵抗値を高い方向に変えることは容易であるが、低い方向に変えることが難しいという問題がある。
十分な精度の抵抗値が得られる抵抗素子およびそれを用いた半導体集積装置を提供する。 A resistance element capable of obtaining a resistance value with sufficient accuracy and a semiconductor integrated device using the resistance element are provided.
本発明の一態様の抵抗素子は、基板と、前記基板の主面に第1絶縁膜を介して形成された第1導電体と、前記第1導電体上に第2絶縁膜を介して形成された抵抗体と、前記抵抗体上に第3絶縁膜を介して形成された第2導電体と、前記第1および第2導電体に電圧を印加する手段とを有することを特徴としている。 The resistance element of one embodiment of the present invention includes a substrate, a first conductor formed on the main surface of the substrate via a first insulating film, and a second insulating film formed on the first conductor. And a second conductor formed on the resistor via a third insulating film, and means for applying a voltage to the first and second conductors.
また、本発明の他態様の抵抗素子は、基板と、前記基板の主面に絶縁膜を介して形成された抵抗体と、前記基板の主面と平行な方向に、前記抵抗体を取り巻くように離間形成されたコイル状導電体と、前記コイル状導電体に電流を流す手段とを有することを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, a resistive element surrounds the resistor in a direction parallel to the substrate, a resistor formed on the main surface of the substrate via an insulating film, and the main surface of the substrate. The coil-shaped conductors are spaced apart from each other, and means for passing a current through the coil-shaped conductor.
本発明によれば、十分な精度のポリシリコン抵抗素子およびそれを用いた半導体集積装置を提供することができる。 According to the present invention, a sufficiently accurate polysilicon resistance element and a semiconductor integrated device using the same can be provided.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1に係るポリシリコン抵抗素子の構成を示す図で、図1(a)はその平面図、図1(b)は図1(a)のA−A線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。
1A and 1B are diagrams showing a configuration of a polysilicon resistance element according to
図1に示すように、ポリシリコン抵抗素子10は半導体基板11の主面に絶縁膜12を介して形成された導電体13と、導電体13上に絶縁膜14を介して形成され、所定の不純物がドープされたポリシリコン抵抗体15と、ポリシリコン抵抗体15上に絶縁膜16を介して形成された導電体17と、導電体17上に形成された絶縁膜18とを有している。
As shown in FIG. 1, a
更に、ポリシリコン抵抗体15の一端部は絶縁膜16、18の所定部分に形成されたビア接続部19を介して接続パッド20に電気的接続され、他端部はビア接続部21を介して接続パッド22に電気的接続されている。ポリシリコン抵抗体15は接続パッド20、22を介して外部回路(図示せず)に接続されている。
Furthermore, one end portion of the
導電体13、17は、例えばポリシリコン層で、導電体13の一端部は絶縁膜14、16、18の所定部分に形成されたビア接続部23を介して接続パッド24に電気的接続され、導電体17の一端部は絶縁膜18の所定部分に形成されたビア接続部25を介して接続パッド26に電気的接続されている。導電体13、17は接続パッド24、26を介して外部電源(図示せず)に接続されている。
The
ポリシリコン抵抗体15は、電気的絶縁のために絶縁膜12、14を介して半導体基板11上に形成され、絶縁膜16、18で被覆されているので、ポリシリコン抵抗体15と絶縁膜12、14、16、18、あるいは絶縁膜12、14、16、18同士の熱膨張係数の違いによるストレスが内在している。
Since the
更に、ポリシリコン抵抗体15は、半導体基板11がリードフレームに載置され樹脂でモールドされるので、樹脂からもストレスを受けている。
Furthermore, since the semiconductor substrate 11 is placed on the lead frame and molded with resin, the
その結果、ポリシリコン抵抗体15の抵抗値はピエゾ抵抗効果によりストレスのない場合の抵抗値よりも高い方向にシフトしている。
As a result, the resistance value of the
即ち、ポリシリコン抵抗体15の抵抗値をR、ストレスによる抵抗値の変動量を△Rとすると、抵抗値の変化率△R/Rは式1で表わされる。
△R/R=πl・Tl+πt・Tt (1)
ここで、πl、Tlは電流の流れる方向に平行な方向のピエゾ抵抗係数およびストレス、πt、Ttは電流の流れる方向に垂直な方向のピエゾ抵抗係数およびストレスを示している。ストレスTl、Ttが大きいほど抵抗値の変動量ΔRが大きくなる。
That is, assuming that the resistance value of the
ΔR / R = πl · Tl + πt · Tt (1)
Here, πl and Tl indicate the piezoresistance coefficient and stress in the direction parallel to the current flow direction, and πt and Tt indicate the piezoresistance coefficient and stress in the direction perpendicular to the current flow direction. The greater the stresses Tl and Tt, the greater the resistance value variation ΔR.
図2は、ポリシリコン抵抗体15上にそれぞれ異なる2層構造の絶縁膜を形成した試料1乃至試料3のシート抵抗を示す図で、幅約2μm、厚さ約250nm、不純物濃度約3.2E15cm−3のポリシリコン抵抗体15上に、試料1はプラズマCVD(Chemical vapor Deposition)法によるシリコン窒化膜とプラズマCVD法によるシリコン窒酸化膜を形成した場合、試料2は低圧プラズマCVD法によるシリコン窒化膜とプラズマCVD法によるシリコン窒酸化膜を形成した場合、試料3は低圧CVD法によるシリコン窒化膜と常圧CVD法によるシリコン酸化膜を形成した場合を示している。
FIG. 2 is a diagram showing the sheet resistance of
図2に示すように、実験によれば、同じポリシリコン抵抗体15であっても、被覆する絶縁膜の種類によりポリシリコン抵抗体15に内在するストレスが異なるので、試料により1.5倍以上異なるシート抵抗を示し、ストレスによる抵抗体15の歪量は2〜5%程度と見積もられた。
As shown in FIG. 2, according to the experiment, even if the
図3は導電体13、17に電圧Vを印加した場合に、ポリシリコン抵抗体15に印加される電界分布を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the electric field distribution applied to the
図3に示すように、導電体13、17に電圧Vを印加すると、ポリシリコン抵抗体15を流れている電流iに対して式2に示す力Fが働く。
F=q・E=(i/v)・(V/d) (2)
ここで、qはポリシリコン抵抗体15の単位体積当たりの電荷の量、Eは導電体13、17の間の電界強度、vは電荷qがポリシリコン抵抗15の長さ方向に移動する速度、dは導電体13、17の間の距離を示している。
As shown in FIG. 3, when a voltage V is applied to the
F = q · E = (i / v) · (V / d) (2)
Here, q is the amount of charge per unit volume of the
これにより、ポリシリコン抵抗体15に電流iの流れる方向に垂直で、半導体基板11に垂直な方向にストレスが生じ、このストレスがポリシリコン抵抗15のストレスTtと同じ方向の場合には、ストレスTtが増加するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが大きくなり抵抗値Rは高い方向にシフトする。
As a result, a stress is generated in the
一方、ポリシリコン抵抗体15のストレスTtと反対の方向の場合には、ストレスTtが減少するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが小さくなり抵抗値Rは低い方向にシフトする。
On the other hand, in the direction opposite to the stress Tt of the
従って、ポリシリコン抵抗体15の抵抗値を測定し、その測定値が設計値よりも高い場合には、設計値から外れた抵抗値分に相当する量だけストレスTtが減少するように導電体13、17に印加する電圧Vの大きさと印加する方向とを制御する。
Therefore, when the resistance value of the
一方、その測定値が設計値よりも低い場合にはストレスTtが増加するように導電体13、17に印加する電圧Vの大きさと印加する方向とを制御する。
On the other hand, when the measured value is lower than the design value, the magnitude of the voltage V applied to the
その結果、ポリシリコン抵抗体15の抵抗値を設計値に一致させる、あるいは十分近づけることが可能である。
As a result, it is possible to make the resistance value of the
実験によれば、従来のポリシリコン抵抗素子の抵抗値の設計値からの変動は±10%程度に対して、ポリシリコン抵抗素子10では±2%以下の値が得られた。
According to the experiment, the variation of the resistance value of the conventional polysilicon resistance element from the design value is about ± 10%, whereas the value of ± 2% or less is obtained for the
図4は図1に示すポリシリコン抵抗素子10を用いた半導体集積装置を示す図である。図10に示すように、半導体集積装置27はベースB1が入力端子Vin1に接続され、コレクタC1がポリシリコン抵抗素子28を介して電源Vccに接続され、エミッタE1が抵抗Reを介して電源Veeに接続されたトランジスタQ1と、ベースB2が入力端子Vin2に接続され、コレクタC2がポリシリコン抵抗素子29を介して電源Vccに接続され、エミッタE2が抵抗Reに共通接続されたトランジスタQ2とを有し、同一チップ上に集積して形成された差動増幅回路を構成している。
FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor integrated device using the
周知のように、入力端子Vin1、Vin2に入力された信号の差に比例した出力信号が出力端子Vout1、Vout2から得られる。 As is well known, an output signal proportional to the difference between the signals input to the input terminals Vin1 and Vin2 is obtained from the output terminals Vout1 and Vout2.
電源V1、V2の出力電圧の大きさと印加方向を制御することにより、抵抗値の等しいポリシリコン抵抗素子28、29を得ることが可能であり、差動増幅回路に必要な抵抗のペア性が確保できる。
By controlling the magnitude and application direction of the output voltages of the power supplies V1 and V2, it is possible to obtain the
以上説明したように、本実施例によれば、外部から電界を印加してポリシリコン抵抗体15の電流の流れる方向に垂直で、半導体基板11と垂直な方向のストレスを制御しているので、ピエゾ抵抗効果によりポリシリコン抵抗体15の抵抗値が高い方向または低い方向の両方向に変えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the stress in the direction perpendicular to the current flow direction of the
従って、ポリシリコン抵抗体の抵抗値の精度を容易に向上させることができる。その結果、十分な精度のポリシリコン抵抗素子およびそれを用いた半導体集積装置を提供することができる。 Therefore, the accuracy of the resistance value of the polysilicon resistor can be easily improved. As a result, a sufficiently accurate polysilicon resistance element and a semiconductor integrated device using the same can be provided.
ここでは、トランジスタQ1、Q2としてバイポーラトランジスタを用いた場合について説明したが、高入力インピーダンスが必要な場合は接合型電界効果トランジスタや絶縁ゲート電界効果トランジスタを用いることができる。 Although the case where bipolar transistors are used as the transistors Q1 and Q2 is described here, a junction field effect transistor or an insulated gate field effect transistor can be used when a high input impedance is required.
図5は本発明の実施例2に係るポリシリコン抵抗素子の構成を示す図で、図5(a)はその平面図、図5(b)は図5(a)のB−B線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。 5A and 5B are diagrams showing the configuration of a polysilicon resistance element according to Example 2 of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view thereof, and FIG. 5B is taken along line BB in FIG. 5A. It is sectional drawing which cut | disconnected and looked at the arrow direction.
本実施例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、導電体をポリシリコン抵抗体と同一の平面上に配設したことにある。
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described.
This embodiment is different from the first embodiment in that the conductor is disposed on the same plane as the polysilicon resistor.
即ち、図5に示すように、ポリシリコン抵抗素子30は半導体基板11の主面に絶縁膜12を介して形成されたポリシリコン抵抗体15の長さ方向に沿った一端部と離間対向して形成された導電体31と、他端部と離間対向して形成された導電体32を有している。
That is, as shown in FIG. 5, the
更に、導電体31は、その中央部が絶縁膜16の所定部分に形成されたビア接続部33を介して接続パッド34に電気的接続されている。同様に、導電体32は、その中央部が絶縁膜16の所定部分に形成されたビア接続部35を介して接続パッド36に電気的接続されている。導電体31、32は接続パッド34、36を介して外部電源(図示せず)に接続されている。
Furthermore, the
図6は導電体31、32に電圧Vを印加した場合に、ポリシリコン抵抗体15に印加される電界分布を模式的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the electric field distribution applied to the
図6に示すように、導電体31、32に電圧Vを印加すると、ポリシリコン抵抗体15に半導体基板11と平行な方向の電界が印加され、式2に示すようにポリシリコン抵抗体15に電流の流れる方向に垂直で、半導体基板11と平行な方向にストレスが生じる。
As shown in FIG. 6, when a voltage V is applied to the
このストレスがポリシリコン抵抗15のストレスTtと同じ方向の場合には、ストレスTtが増加するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが大きくなり抵抗値Rは高い方向にシフトする。
When this stress is in the same direction as the stress Tt of the
一方、ポリシリコン抵抗体15のストレスTtと反対の方向の場合には、ストレスTtが減少するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが小さくなり抵抗値Rは低い方向にシフトする。
On the other hand, in the direction opposite to the stress Tt of the
その結果、ポリシリコン抵抗体15の抵抗値を設計値に一致させる、あるいは十分近づけることが可能である。
As a result, it is possible to make the resistance value of the
以上説明したように、本実施例によれば、外部から電界を印加してポリシリコン抵抗体15の電流の流れる方向に垂直で、半導体基板11と平行な方向のストレスを制御しているので、ポリシリコン抵抗体に内在するストレスの主成分が半導体基板11と平行な方向の場合に大きな効果が得られる利点がある。
As described above, according to the present embodiment, since an electric field is applied from the outside, the stress in the direction perpendicular to the direction of current flow in the
ここでは、ポリシリコン抵抗体15と導電体31、32の離間距離は目的の抵抗値が得られる範囲内であれば特に制限されず、ポリシリコン抵抗体15の長さ方向に沿って一定でなくても構わない。
Here, the separation distance between the
図7は本発明の実施例3に係るポリシリコン抵抗素子の構成を示す図で、図7(a)はその平面図、図7(b)は図7(a)のC−C線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。 7A and 7B are diagrams showing the structure of a polysilicon resistance element according to Example 3 of the present invention, in which FIG. 7A is a plan view thereof, and FIG. 7B is taken along line CC in FIG. 7A. It is sectional drawing which cut | disconnected and looked at the arrow direction.
本実施例において、上記実施例1および実施例2と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。 In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described.
図7に示すように、ポリシリコン抵抗素子50はポリシリコン抵抗体15と、ポリシリコン抵抗体15と異なる平面上に配設された導電体13、17と、ポリシリコン抵抗体15と同一の平面上に配設された導電体31、32とを有している。
As shown in FIG. 7, the
図8は導電体13、17、31、32に電圧Vを印加した場合に、ポリシリコン抵抗体15に印加される電界分布を模式的に示す図で、図8(a)は導電体17、31に正電圧、導電体13、32に負電圧を印加した場合、図8(b)は導電体17に正電圧、導電体13、31、32に負電圧を印加した場合、図8(c)は導電体13、17に正電圧、導電体31、32に負電圧を印加した場合を示している。
FIG. 8 is a diagram schematically showing the electric field distribution applied to the
図8(a)に示すように、導電対17、31に正電圧、導電体13、32に負電圧を印加すると、導電対17から導電体32に至る電界分布と導電体31から導電体13に至る電界分布の2つの電界分布が生じる。
As shown in FIG. 8A, when a positive voltage is applied to the
図8(b)に示すように、導電体17に正電圧、導電体13、31、32に負電圧を印加すると、導電対17から導電体13、31、32に至る末広がり状の電界分布が生じる。
As shown in FIG. 8B, when a positive voltage is applied to the
図8(c)に示すように、導電体13、17に正電圧、導電体31、32に負電圧を印加すると、導電対17と導電体13からそれぞれ導電体31、32に至るカフス状の電界分布が生じる。
As shown in FIG. 8C, when a positive voltage is applied to the
これにより、電流の流れる方向に垂直で、半導体基板11と垂直および水平な両方向にストレスが生じ、この両方向のストレスがポリシリコン抵抗15のストレスTtと同じ方向の場合には、ストレスTtが増加するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが大きくなり抵抗値Rは高い方向にシフトする。
As a result, stress is generated in both the vertical and horizontal directions perpendicular to the direction of current flow and perpendicular to the semiconductor substrate 11. When the stress in both directions is the same as the stress Tt of the
一方、ポリシリコン抵抗体15のストレスTtと反対の方向の場合には、ストレスTtが減少するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが小さくなり抵抗値Rは低い方向にシフトする。
On the other hand, in the direction opposite to the stress Tt of the
その結果、ポリシリコン抵抗体15の抵抗値を設計値に一致させる、あるいは十分近づけることが可能である。
As a result, it is possible to make the resistance value of the
以上説明したように、本実施例によれば、外部から電界を印加してポリシリコン抵抗体15の電流の流れる方向に垂直で、半導体基板11と垂直および水平な両方向のストレスを制御しているので、ポリシリコン抵抗体に内在するストレスの分布が複雑な場合でもよりきめ細かに抵抗値を制御できる利点がある。
As described above, according to the present embodiment, an external electric field is applied to control stresses in both the vertical and horizontal directions perpendicular to the semiconductor substrate 11 and perpendicular to the current flow direction of the
図9は本発明の実施例4に係るポリシリコン抵抗素子の構成を示す図で、図9(a)はその平面図、図9(b)は図9(a)のD−D線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。 9A and 9B are diagrams showing the structure of a polysilicon resistance element according to Example 4 of the present invention. FIG. 9A is a plan view thereof, and FIG. 9B is taken along the line DD in FIG. It is sectional drawing which cut | disconnected and looked at in the arrow direction.
本実施例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、ポリシリコン抵抗体をコイル状導電体で取り囲むようにしたことにある。
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described.
This embodiment is different from the first embodiment in that the polysilicon resistor is surrounded by a coiled conductor.
即ち、図9に示すように、ポリシリコン抵抗素子70はポリシリコン抵抗体15と、半導体基板11の主面と平行な方向にポリシリコン抵抗体15を取り巻くように形成されたコイル状導電体71を有している。
That is, as shown in FIG. 9, the
更に、コイル状導電体71の一端部は絶縁膜14、16、18の所定部分に形成されたビア接続部72を介して接続パッド73に電気的接続され、他端部はビア接続部74を介して接続パッド75に電気的接続されている。コイル状導電体71は接続パッド73、75を介して外部電流源(図示せず)に接続されている。
Further, one end portion of the coiled
コイル状導電体71は、絶縁膜12上にポリシリコン抵抗体15と立体交差するように形成されたL字状導電体76a、76b、76cと、絶縁膜16上ポリシリコン抵抗体15と立体交差するように形成されたL字状導電体77a、77bを有し、L字状導電体76a、76b、76cとL字状導電体77a、77bはビア接続部78a、78b、78c、78dを介してコイル状に交互に接続されている。
The coiled
L字状導電体76a、76b、76c、77a、77bは電流を流すため、できるだけ抵抗値が低いことが望ましい。
The L-shaped
図10はコイル状導電体71に電流jを流した場合に、ポリシリコン抵抗体15に印加される磁界分布を模式的に示す図である。
FIG. 10 is a diagram schematically showing a magnetic field distribution applied to the
図10に示すように、コイル状導電体71に電流jを流すと、ポリシリコン抵抗体15を流れている電流iに対して式3に示す力Fが働く。
F=q・v×B (3)
ここで、qはポリシリコン抵抗体15の単位体積当たりの電荷の量、vは電荷qがポリシリコン抵抗15の長さ方向に移動する速度、Bはコイル状導電体71を流れる電流jによって発生する磁界を示している。
As shown in FIG. 10, when a current j flows through the coiled
F = q · v × B (3)
Here, q is the amount of charge per unit volume of the
これにより、ポリシリコン抵抗体15は電荷qの運動方向に垂直な向きに力を受けるので、ストレスが生じ、ポリシリコン抵抗15のストレスTtと同じ方向の場合には、ストレスTtが増加するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが大きくなり抵抗値Rは高い方向にシフトする。
As a result, the
一方、ポリシリコン抵抗体15のストレスTtと反対の方向の場合には、ストレスTtが減少するので、ピエゾ抵抗効果によりΔRが小さくなり抵抗値Rは低い方向にシフトする。
On the other hand, in the direction opposite to the stress Tt of the
以上説明したように、本実施例によれば、外部から磁界を印加してポリシリコン抵抗体15の電流の流れる方向に垂直な方向のストレスを制御しているので、ポリシリコン抵抗体の抵抗値が高い方向または低い方向の両方向に変えることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the magnetic field is applied from the outside to control the stress in the direction perpendicular to the current flow direction of the
上述した実施例において、導電体がポリシリコンの場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、製造工程の熱プロセスに耐える導電体であれば良く、例えば高融点金属シリサイド膜であっても構わない。 In the above-described embodiments, the case where the conductor is polysilicon has been described. However, the present invention is not limited to this, and any conductor that can withstand the thermal process of the manufacturing process may be used. For example, a refractory metal silicide film It does not matter.
10、28、29、30、50、70 ボリシリコン抵抗素子
11 半導体基板
12、14、16、18 絶縁膜
13、17、31、32 導電体
19、21、23、25、33、35、72、74、78a、78b、78c、78d ビア接続部
20、22、24、26、34、36、73、75 接続パッド
27 半導体集積装置
71 コイル状導電体
76a、76b、76c、77a、77b L字状導電体
Q1、Q2 トランジスタ
Re 抵抗
Vcc、Vee、V1、V2 電源
Vin1、Vin2 入力端子
Vout1、Vout2 出力端子
10, 28, 29, 30, 50, 70 Polysilicon resistance element 11
Claims (5)
前記基板の主面に第1絶縁膜を介して形成された第1導電体と、
前記第1導電体上に第2絶縁膜を介して形成された抵抗体と、
前記抵抗体上に第3絶縁膜を介して形成された第2導電体と、
前記第1および第2導電体に電圧を印加する手段と、
を有することを特徴とする抵抗素子。 A substrate,
A first conductor formed on the main surface of the substrate via a first insulating film;
A resistor formed on the first conductor via a second insulating film;
A second conductor formed on the resistor via a third insulating film;
Means for applying a voltage to the first and second conductors;
A resistance element comprising:
前記基板の主面に絶縁膜を介して形成された抵抗体と、
前記絶縁膜上に前記抵抗体の一端部と離間対向して形成された第1導電体と、
前記絶縁膜上に前記抵抗体の他端部と離間対向して形成された第2導電体と、
前記第1および第2導電体に電圧を印加する手段と、
を有することを特徴とする抵抗素子。 A substrate,
A resistor formed on the main surface of the substrate via an insulating film;
A first conductor formed on the insulating film so as to be spaced from and opposed to one end of the resistor;
A second conductor formed on the insulating film so as to be spaced apart from the other end of the resistor;
Means for applying a voltage to the first and second conductors;
A resistance element comprising:
前記基板の主面に第1絶縁膜を介して形成された第1導電体と、
前記第1導電体上に第2絶縁膜を介して形成された抵抗体と、
前記第2絶縁膜上に前記抵抗体の一端部と離間対向して形成された第2導電体と、
前記第2絶縁膜上に前記抵抗体の他端部と離間対向して形成された第3導電体と、
前記抵抗体上に第3絶縁膜を介して形成された第4導電体と、
前記第1乃至第4導電体に電圧を印加する手段と、
を有することを特徴とする抵抗素子。 A substrate,
A first conductor formed on the main surface of the substrate via a first insulating film;
A resistor formed on the first conductor via a second insulating film;
A second conductor formed on the second insulating film so as to be opposed to one end of the resistor;
A third conductor formed on the second insulating film so as to be spaced apart from the other end of the resistor;
A fourth conductor formed on the resistor via a third insulating film;
Means for applying a voltage to the first to fourth conductors;
A resistance element comprising:
前記基板の主面に絶縁膜を介して形成された抵抗体と、
前記基板の主面と平行な方向に、前記抵抗体を取り巻くように離間形成されたコイル状導電体と、
前記コイル状導電体に電流を流す手段と、
を有することを特徴とする抵抗素子。 A substrate,
A resistor formed on the main surface of the substrate via an insulating film;
A coiled conductor formed so as to surround the resistor in a direction parallel to the main surface of the substrate;
Means for passing a current through the coiled conductor;
A resistance element comprising:
ベースが第2入力信号に接続され、コレクタが請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の第3抵抗を介して前記第1電源に接続され、エミッタが前記第2抵抗に共通接続された第2トランジスタと、
が同一チップ上に集積して形成されていることを特徴とする半導体集積装置。 The base is connected to the first input signal, the collector is connected to the first power source via the first resistor according to any one of claims 1 to 4, and the emitter is connected to the second power source via the second resistor. A first transistor connected to a power source;
The base is connected to the second input signal, the collector is connected to the first power supply via the third resistor according to any one of claims 1 to 4, and the emitter is commonly connected to the second resistor. A second transistor,
Are integrated and formed on the same chip.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004202515A JP2006024801A (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Resistance element, and semiconductor integrated device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004202515A JP2006024801A (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Resistance element, and semiconductor integrated device using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006024801A true JP2006024801A (en) | 2006-01-26 |
Family
ID=35797848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004202515A Pending JP2006024801A (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Resistance element, and semiconductor integrated device using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006024801A (en) |
-
2004
- 2004-07-09 JP JP2004202515A patent/JP2006024801A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE46486E1 (en) | Semiconductor pressure sensor | |
JP3602611B2 (en) | Horizontal Hall element | |
KR101016836B1 (en) | Magnetic field sensor comprising a hall element | |
WO2016056419A1 (en) | Pressure sensor | |
WO2018150713A1 (en) | Semiconductor device | |
JP5853169B2 (en) | Semiconductor pressure sensor | |
EP2530444A1 (en) | Pressure sensor | |
JP2007036124A (en) | Semiconductor device | |
JP4226616B2 (en) | Thermal flow meter | |
US7721599B2 (en) | Reduced resistance thermal flow measurement device | |
JP5412873B2 (en) | Semiconductor device and current measuring method of semiconductor device | |
JP5866496B2 (en) | Semiconductor pressure sensor | |
JP5793700B2 (en) | Semiconductor pressure sensor | |
US7199435B2 (en) | Semiconductor devices containing on-chip current sensor and methods for making such devices | |
JP2006024801A (en) | Resistance element, and semiconductor integrated device using the same | |
JP2007281149A (en) | Mos semiconductor device | |
JP2009075056A (en) | Semiconductor pressure sensor | |
JPH0997895A (en) | Hall element and watthour meter using thereof | |
JPWO2010079662A1 (en) | Piezoresistive pressure sensor | |
JPH10270773A (en) | Hall element | |
JP2010109076A (en) | Semiconductor device | |
US11587951B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2009049026A (en) | Semiconductor pressure sensor | |
CN111739886A (en) | Transistor arrangement with load transistor and sense transistor | |
JP2748077B2 (en) | Pressure sensor |