JP2982435B2 - 抵抗器 - Google Patents
抵抗器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路における
拡散抵抗からなる抵抗器に関し、特に、その温度特性を
改善したものである。
拡散抵抗からなる抵抗器に関し、特に、その温度特性を
改善したものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコン基板上に、種々の素子を集積し
て形成する半導体集積回路装置において、抵抗器は拡散
抵抗によって形成されることがある。この拡散抵抗は、
シリコン基板或いはウェル領域の導電型と異なる導電型
の不純物を拡散させた領域によって構成され、拡散領域
の端部のＰＮ接合により電気的に分離される。例えば、
バイポーラトランジスタと共に、拡散抵抗が形成される
場合では、ベース拡散やエミッタ拡散と同時に形成され
る。
て形成する半導体集積回路装置において、抵抗器は拡散
抵抗によって形成されることがある。この拡散抵抗は、
シリコン基板或いはウェル領域の導電型と異なる導電型
の不純物を拡散させた領域によって構成され、拡散領域
の端部のＰＮ接合により電気的に分離される。例えば、
バイポーラトランジスタと共に、拡散抵抗が形成される
場合では、ベース拡散やエミッタ拡散と同時に形成され
る。
【０００３】図７は従来の拡散抵抗を示す概略的な平面
図である。例えばｎ型のシリコン基板７１が半導体装置
に用いられるものとすると、拡散抵抗の領域は、ｐ型の
拡散層７２によって形成される。拡散層７２の両端部は
略正方形の形状に拡げられたコンタクト領域７３，７３
とされ、このコンタクト領域７３にコンタクトホール７
４，７４が設けられて配線層に接続する。
図である。例えばｎ型のシリコン基板７１が半導体装置
に用いられるものとすると、拡散抵抗の領域は、ｐ型の
拡散層７２によって形成される。拡散層７２の両端部は
略正方形の形状に拡げられたコンタクト領域７３，７３
とされ、このコンタクト領域７３にコンタクトホール７
４，７４が設けられて配線層に接続する。
【０００４】この拡散抵抗の抵抗値は、主に拡散層７２
のサイズやコンタクト抵抗等によって決定される。
のサイズやコンタクト抵抗等によって決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の拡散
抵抗では、回路を動作させている温度が高くなるに従っ
て、その抵抗値が増大する。その為に、正常な回路動作
が妨げられると言う問題が発生する。
抵抗では、回路を動作させている温度が高くなるに従っ
て、その抵抗値が増大する。その為に、正常な回路動作
が妨げられると言う問題が発生する。
【０００６】半導体集積回路における拡散抵抗の抵抗値
を可変とする技術については、例えば特開平２−１９７
１６２号公報に記載される技術も知られる。しかし、こ
れは電圧に応じて蛇行する拡散領域間の空乏層を変化さ
せ、段階的に抵抗値を変化させるに過ぎず、何ら温度特
性の改善を図るものではない。
を可変とする技術については、例えば特開平２−１９７
１６２号公報に記載される技術も知られる。しかし、こ
れは電圧に応じて蛇行する拡散領域間の空乏層を変化さ
せ、段階的に抵抗値を変化させるに過ぎず、何ら温度特
性の改善を図るものではない。
【０００７】そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑
み、拡散抵抗の温度特性を改善するような構造の抵抗器
の提供を目的とする。
み、拡散抵抗の温度特性を改善するような構造の抵抗器
の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の抵抗器は、一導電型の半導体基板に反対導
電型の拡散領域を有し、前記半導体基板と前記拡散領域
の間のｐｎ接合が逆バイアスされるように電位が設定さ
れ、所定の温度以上で前記拡散領域中の離間した２点間
がパンチスルーし、その電流経路が変化することを特徴
とする。
め、本発明の抵抗器は、一導電型の半導体基板に反対導
電型の拡散領域を有し、前記半導体基板と前記拡散領域
の間のｐｎ接合が逆バイアスされるように電位が設定さ
れ、所定の温度以上で前記拡散領域中の離間した２点間
がパンチスルーし、その電流経路が変化することを特徴
とする。
【０００９】
【作用】拡散領域中の離間した２点間がパンチスルーし
て電流経路が変化した時では、その抵抗値が変化する。
例えば電流経路の変化によって端子間の距離が短くなる
ような場合では、抵抗値が低いものに変化する。そこ
で、温度によって拡がる空乏層を利用して、本発明の抵
抗器では、所定の温度以上となった時にパンチスルーを
発生させる。このパンチスルーによって離間した２点間
にバイパスが形成され、温度上昇に応じて高抵抗化した
抵抗値を下げることができる。
て電流経路が変化した時では、その抵抗値が変化する。
例えば電流経路の変化によって端子間の距離が短くなる
ような場合では、抵抗値が低いものに変化する。そこ
で、温度によって拡がる空乏層を利用して、本発明の抵
抗器では、所定の温度以上となった時にパンチスルーを
発生させる。このパンチスルーによって離間した２点間
にバイパスが形成され、温度上昇に応じて高抵抗化した
抵抗値を下げることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の好適な実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１１】〔第１の実施例〕本実施例は低温時と高温
時で異なる拡散領域が抵抗成分となる拡散抵抗型の抵抗
器の例である。
時で異なる拡散領域が抵抗成分となる拡散抵抗型の抵抗
器の例である。
【００１２】図１にその平面図を示すように、ｎ型の半
導体基板１に反対導電型であるｐ型の不純物を拡散させ
た拡散領域２が形成される。なお、半導体基板はウェル
領域でも良い。その不純物を拡散させた拡散領域２のパ
ターンは、細い直線の帯状のパターンからなる主抵抗線
３と、その主抵抗線３の両端に略方形状のパターンで形
成された終端部４ａ，４ｂと、一方の終端部４ｂから延
在されたバイパス線５とから構成される。
導体基板１に反対導電型であるｐ型の不純物を拡散させ
た拡散領域２が形成される。なお、半導体基板はウェル
領域でも良い。その不純物を拡散させた拡散領域２のパ
ターンは、細い直線の帯状のパターンからなる主抵抗線
３と、その主抵抗線３の両端に略方形状のパターンで形
成された終端部４ａ，４ｂと、一方の終端部４ｂから延
在されたバイパス線５とから構成される。
【００１３】主抵抗線３は、そのサイズすなわち長さと
幅及び深さによって所要の抵抗値を生成する領域であ
り、通常の動作温度において所要の抵抗値を示すように
設定されている。また、略方形状の終端部４ａ，４ｂは
配線層とコンタクトするための領域であり、図示しない
層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール６，６を介し
て金属等の配線層と接続する。
幅及び深さによって所要の抵抗値を生成する領域であ
り、通常の動作温度において所要の抵抗値を示すように
設定されている。また、略方形状の終端部４ａ，４ｂは
配線層とコンタクトするための領域であり、図示しない
層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール６，６を介し
て金属等の配線層と接続する。
【００１４】バイパス線５はｐ型の拡散領域の一部であ
り、終端部４ｂから主抵抗線３と略平行に延在され、該
主抵抗線３の半分の長さの部分で主抵抗線３側に少し曲
げられたパターンとされて、その曲げられた部分は近接
部７とされる。この近接部７と主抵抗線３の間は平面パ
ターン上離間されているが、温度条件によってはパンチ
スルーが発生する。
り、終端部４ｂから主抵抗線３と略平行に延在され、該
主抵抗線３の半分の長さの部分で主抵抗線３側に少し曲
げられたパターンとされて、その曲げられた部分は近接
部７とされる。この近接部７と主抵抗線３の間は平面パ
ターン上離間されているが、温度条件によってはパンチ
スルーが発生する。
【００１５】図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面である。ｎ
型の半導体基板１の表面には、ｐ型の拡散領域からなる
主抵抗線３と、ｐ型の拡散領域からなるバイパス線５と
が形成されている。バイパス線５の主抵抗線３側の端部
が近接部７とされる。バイパス線５と主抵抗線３は、共
に半導体基板１との間で逆バイアスされ、図中破線で示
すような空乏層Ｄがｐｎ接合部分に形成される。
型の半導体基板１の表面には、ｐ型の拡散領域からなる
主抵抗線３と、ｐ型の拡散領域からなるバイパス線５と
が形成されている。バイパス線５の主抵抗線３側の端部
が近接部７とされる。バイパス線５と主抵抗線３は、共
に半導体基板１との間で逆バイアスされ、図中破線で示
すような空乏層Ｄがｐｎ接合部分に形成される。
【００１６】このような本実施例の抵抗器では、温度が
上昇した場合にバイパス線５と主抵抗線３の各空乏層
Ｄ，Ｄが拡がって一体となり、ついにはパンチスルー現
象が発生する。このパンチスルー現象は、空乏層中の電
界によってキャリアが一方の拡散層から他方の拡散層に
向かって流れる現象であり、このパンチスルーによって
抵抗器の電流経路が変化して、抵抗値も変化する。
上昇した場合にバイパス線５と主抵抗線３の各空乏層
Ｄ，Ｄが拡がって一体となり、ついにはパンチスルー現
象が発生する。このパンチスルー現象は、空乏層中の電
界によってキャリアが一方の拡散層から他方の拡散層に
向かって流れる現象であり、このパンチスルーによって
抵抗器の電流経路が変化して、抵抗値も変化する。
【００１７】例えば、近接部７が主抵抗線３の略中央部
に最も近く配置されているものとすると、通常の動作状
態では、パンチスルー現象が発生しないために、主抵抗
線３のみが抵抗成分となり、温度ｔによって増加する抵
抗値Ｒ（ｔ）が得られる。ところが、高温となり、空乏
層が拡がって近接部７でパンチスルーが発生した時で
は、バイパス線５も抵抗成分となる。この時、バイパス
線５自体の抵抗がＲ（ｔ）／２であるとすると、その合
成抵抗Ｒtot は、３Ｒ（ｔ）／４となり、パンチスルー
に基づく電流経路の変化によって、その抵抗値が低下す
る。
に最も近く配置されているものとすると、通常の動作状
態では、パンチスルー現象が発生しないために、主抵抗
線３のみが抵抗成分となり、温度ｔによって増加する抵
抗値Ｒ（ｔ）が得られる。ところが、高温となり、空乏
層が拡がって近接部７でパンチスルーが発生した時で
は、バイパス線５も抵抗成分となる。この時、バイパス
線５自体の抵抗がＲ（ｔ）／２であるとすると、その合
成抵抗Ｒtot は、３Ｒ（ｔ）／４となり、パンチスルー
に基づく電流経路の変化によって、その抵抗値が低下す
る。
【００１８】このような抵抗値の変化によって、高温度
時（ｔ＝ｔ1 ）には、全体の抵抗Ｒtot は３Ｒ（ｔ1 ）
／４で評価すれば良く、これが通常の温度（ｔ＝ｔ0 ）
の抵抗値Ｒ（ｔ0 ）と同程度であれば、温度変化が極め
て小さいことになり、温度特性が改善されていることに
なる。
時（ｔ＝ｔ1 ）には、全体の抵抗Ｒtot は３Ｒ（ｔ1 ）
／４で評価すれば良く、これが通常の温度（ｔ＝ｔ0 ）
の抵抗値Ｒ（ｔ0 ）と同程度であれば、温度変化が極め
て小さいことになり、温度特性が改善されていることに
なる。
【００１９】図５は本実施例の温度特性を示す図であ
り、縦軸が抵抗値Ｒtot であり、横軸が温度Ｔである。
本実施例では、図中温度Ｔｐでパンチスルーが発生し、
そのパンチスルーによって主抵抗線３の中央部と近接部
７が導通し、その抵抗値Ｒtotが３／４に低下する。こ
のため動作領域内における温度特性の変化を小さく抑え
ることが可能である。
り、縦軸が抵抗値Ｒtot であり、横軸が温度Ｔである。
本実施例では、図中温度Ｔｐでパンチスルーが発生し、
そのパンチスルーによって主抵抗線３の中央部と近接部
７が導通し、その抵抗値Ｒtotが３／４に低下する。こ
のため動作領域内における温度特性の変化を小さく抑え
ることが可能である。
【００２０】〔第２の実施例〕本実施例の抵抗器は、第
１の実施例の変形例であり、バイパス線の一部が金属配
線層とされる例である。
１の実施例の変形例であり、バイパス線の一部が金属配
線層とされる例である。
【００２１】図３にその平面図を示すように、ｎ型の半
導体基板１１に反対導電型であるｐ型の不純物を拡散さ
せた拡散領域１２が形成される。なお、半導体基板はウ
ェル領域でも良い。その不純物を拡散させた拡散領域１
２のパターンは、細い直線の帯状のパターンからなる主
抵抗線１３と、その主抵抗線３の両端に略方形状のパタ
ーンで形成された終端部１４ａ，１４ｂとからなる。そ
して、一方の終端部４ｂから延在された金属配線層から
なるバイパス線１５が形成され、このバイパス線１５は
第２拡散領域１６に接続する。
導体基板１１に反対導電型であるｐ型の不純物を拡散さ
せた拡散領域１２が形成される。なお、半導体基板はウ
ェル領域でも良い。その不純物を拡散させた拡散領域１
２のパターンは、細い直線の帯状のパターンからなる主
抵抗線１３と、その主抵抗線３の両端に略方形状のパタ
ーンで形成された終端部１４ａ，１４ｂとからなる。そ
して、一方の終端部４ｂから延在された金属配線層から
なるバイパス線１５が形成され、このバイパス線１５は
第２拡散領域１６に接続する。
【００２２】主抵抗線１３は、そのサイズすなわち長さ
と幅及び深さによって所要の抵抗値を生成する領域であ
り、通常の動作温度において所要の抵抗値を示すように
設定されている。また、略方形状の終端部１４ａ，１４
ｂは配線層とコンタクトするための領域であり、図示し
ない層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール１８，１
８を介して金属等の配線層と接続する。
と幅及び深さによって所要の抵抗値を生成する領域であ
り、通常の動作温度において所要の抵抗値を示すように
設定されている。また、略方形状の終端部１４ａ，１４
ｂは配線層とコンタクトするための領域であり、図示し
ない層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール１８，１
８を介して金属等の配線層と接続する。
【００２３】バイパス線１５は終端部１４ｂからＬ字状
のパターンに形成された金属配線層からなり、例えばア
ルミニューム系の配線層からなる。バイパス線１５は、
終端部１４ｂの反対側の端部では、ｐ型の不純物が拡散
されてなる第２拡散領域１６に接続される。第２の拡散
領域１６は略方形状のパターンを有し、その位置は主抵
抗線１３の終端部１４ｂから１／３で終端部１４ａから
２／３の位置に近接部１７が配されるような位置とな
る。その近接部１７と主抵抗線１３の間は平面パターン
上離間されているが、温度条件によってはパンチスルー
が発生する。
のパターンに形成された金属配線層からなり、例えばア
ルミニューム系の配線層からなる。バイパス線１５は、
終端部１４ｂの反対側の端部では、ｐ型の不純物が拡散
されてなる第２拡散領域１６に接続される。第２の拡散
領域１６は略方形状のパターンを有し、その位置は主抵
抗線１３の終端部１４ｂから１／３で終端部１４ａから
２／３の位置に近接部１７が配されるような位置とな
る。その近接部１７と主抵抗線１３の間は平面パターン
上離間されているが、温度条件によってはパンチスルー
が発生する。
【００２４】図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面である。ｎ
型の半導体基板１１の表面には、ｐ型の拡散領域からな
る主抵抗線１３と、金属配線層からなるバイパス線１５
に接続されたｐ型の第２拡散領域１６が形成されてい
る。第２拡散領域１６の主抵抗線１３側の端部が近接部
１７とされる。第２拡散領域１６と主抵抗線１３は、共
に半導体基板１１との間で逆バイアスされ、図中破線で
示すような空乏層Ｄがｐｎ接合部分に形成される。
型の半導体基板１１の表面には、ｐ型の拡散領域からな
る主抵抗線１３と、金属配線層からなるバイパス線１５
に接続されたｐ型の第２拡散領域１６が形成されてい
る。第２拡散領域１６の主抵抗線１３側の端部が近接部
１７とされる。第２拡散領域１６と主抵抗線１３は、共
に半導体基板１１との間で逆バイアスされ、図中破線で
示すような空乏層Ｄがｐｎ接合部分に形成される。
【００２５】このような本実施例の抵抗器では、温度が
上昇した場合に第２拡散領域１６と主抵抗線１３の各空
乏層Ｄ，Ｄが拡がって一体となり、ついにはパンチスル
ー現象が発生し、第１の実施例と同様に、両者が導通し
て抵抗値が変化する。
上昇した場合に第２拡散領域１６と主抵抗線１３の各空
乏層Ｄ，Ｄが拡がって一体となり、ついにはパンチスル
ー現象が発生し、第１の実施例と同様に、両者が導通し
て抵抗値が変化する。
【００２６】例えば、通常の動作状態で主抵抗線１３の
みが抵抗成分の場合には、その抵抗値はＲ（ｔ）である
が、動作温度が高温となって近接部１７でパンチスルー
が発生した時では、バイパス線１５によって終端部１４
ｂと短絡している近接部１７と、主抵抗線１３の最近部
が導通し、そのパンチスルーに基づく電流経路の変化に
よって、その抵抗値が２Ｒ（ｔ）／３に低下する。
みが抵抗成分の場合には、その抵抗値はＲ（ｔ）である
が、動作温度が高温となって近接部１７でパンチスルー
が発生した時では、バイパス線１５によって終端部１４
ｂと短絡している近接部１７と、主抵抗線１３の最近部
が導通し、そのパンチスルーに基づく電流経路の変化に
よって、その抵抗値が２Ｒ（ｔ）／３に低下する。
【００２７】このような抵抗値の変化によって、高温度
時（ｔ＝ｔ1 ）には、全体の抵抗Ｒtot は２Ｒ（ｔ1 ）
／３で評価すれば良く、これが通常の温度（ｔ＝ｔ0 ）
の抵抗値Ｒ（ｔ0 ）と同程度であれば、温度変化が極め
て小さいことになり、温度特性が改善されていることに
なる。
時（ｔ＝ｔ1 ）には、全体の抵抗Ｒtot は２Ｒ（ｔ1 ）
／３で評価すれば良く、これが通常の温度（ｔ＝ｔ0 ）
の抵抗値Ｒ（ｔ0 ）と同程度であれば、温度変化が極め
て小さいことになり、温度特性が改善されていることに
なる。
【００２８】図６は本実施例の温度特性を示す図であ
り、縦軸が抵抗値Ｒtot であり、横軸が温度Ｔである。
本実施例では、図中温度Ｔｐでパンチスルーが発生し、
そのパンチスルーによって主抵抗線１３の終端部１４ａ
から２／３の部分と近接部１７が導通し、その抵抗値Ｒ
tot が２／３に低下する。このため動作領域内における
温度特性の変化を小さく抑えることが可能である。
り、縦軸が抵抗値Ｒtot であり、横軸が温度Ｔである。
本実施例では、図中温度Ｔｐでパンチスルーが発生し、
そのパンチスルーによって主抵抗線１３の終端部１４ａ
から２／３の部分と近接部１７が導通し、その抵抗値Ｒ
tot が２／３に低下する。このため動作領域内における
温度特性の変化を小さく抑えることが可能である。
【００２９】なお、上述の各実施例では、近接部７，１
７を主抵抗線の半分の位置や２／３の位置に配したが、
カバーする温度範囲に応じて、所要の位置に形成するこ
とが可能である。また、バイパス線の数やサイズ等は実
施例のものに限定されず、他のものに設定しても良い。
７を主抵抗線の半分の位置や２／３の位置に配したが、
カバーする温度範囲に応じて、所要の位置に形成するこ
とが可能である。また、バイパス線の数やサイズ等は実
施例のものに限定されず、他のものに設定しても良い。
【００３０】
【発明の効果】本発明の抵抗器では、高温時に拡散領域
中の離間した２点間がパンチスルーし、その電流経路が
変化して、全体の抵抗の低抵抗化を図ることができる。
このため、温度によって変動する抵抗値を所要の範囲内
に収めることができ、回路動作への悪影響を防止するこ
とができる。
中の離間した２点間がパンチスルーし、その電流経路が
変化して、全体の抵抗の低抵抗化を図ることができる。
このため、温度によって変動する抵抗値を所要の範囲内
に収めることができ、回路動作への悪影響を防止するこ
とができる。
【００３１】また、当該抵抗器の温度特性が向上するた
めに、ＬＳＩ製造工程における抵抗値のばらつきに対す
る許容範囲も拡大し、その結果、歩留りの向上も実現で
きることになる。
めに、ＬＳＩ製造工程における抵抗値のばらつきに対す
る許容範囲も拡大し、その結果、歩留りの向上も実現で
きることになる。
【図１】本発明の第１の実施例の抵抗器の構造を示す平
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の抵抗器の断面構造を示
す図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
す図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例の抵抗器の構造を示す平
面図である。
面図である。
【図４】本発明の第２の実施例の抵抗器の断面構造を示
す図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
す図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例の抵抗器の温度特性を示
す特性図である。
す特性図である。
【図６】本発明の第２の実施例の抵抗器の温度特性を示
す特性図である。
す特性図である。
【図７】従来の拡散抵抗の一例を示す概略的な平面図で
ある。
ある。
１，１１…半導体基板 ２，１２…拡散領域 ３，１３…主抵抗線 ４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂ…終端部 ５，１５…バイパス線 ７，１７…近接部 １６…第２拡散領域
Claims (1)
- 【請求項１】 一導電型の半導体基板に反対導電型の拡
散領域を有し、前記半導体基板と前記拡散領域の間のｐ
ｎ接合が逆バイアスされるように電位が設定され、所定
の温度以上で前記拡散領域中の離間した２点間がパンチ
スルーし、その電流経路が変化することを特徴とする抵
抗器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287101A JP2982435B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 抵抗器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287101A JP2982435B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 抵抗器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102397A JPH05102397A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2982435B2 true JP2982435B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=17713077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287101A Expired - Fee Related JP2982435B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 抵抗器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982435B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3287101A patent/JP2982435B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05102397A (ja) | 1993-04-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990824 |
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