JPH03248458A - 半導体集積回路用ポリシリコン抵抗 - Google Patents
半導体集積回路用ポリシリコン抵抗Info
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- JPH03248458A JPH03248458A JP4615190A JP4615190A JPH03248458A JP H03248458 A JPH03248458 A JP H03248458A JP 4615190 A JP4615190 A JP 4615190A JP 4615190 A JP4615190 A JP 4615190A JP H03248458 A JPH03248458 A JP H03248458A
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- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 title claims abstract description 40
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 7
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体集積回路用ポリシリコン抵抗に関するも
のである。
のである。
従来技術による半導体集積回路用ポリシリコン抵抗につ
いて平面図である第２図（ａ）とそのＡＢ断面図である
第２図（ｂ）とを参照して説明する。
いて平面図である第２図（ａ）とそのＡＢ断面図である
第２図（ｂ）とを参照して説明する。
Ｐ型シリコン基板１の表面に形成したＮ−型エピタキシ
ャル層２の上にフィールド酸化膜３を介してポリシリコ
ン抵抗部７が形成されている。
ャル層２の上にフィールド酸化膜３を介してポリシリコ
ン抵抗部７が形成されている。
ポリシリコン抵抗部７は窒化シリコン膜４に設けた開口
を通して配線金属８，８ａと接続され、さらに表面保護
用の窒化シリコン膜９で被覆されている。
を通して配線金属８，８ａと接続され、さらに表面保護
用の窒化シリコン膜９で被覆されている。
ポリシリコン抵抗部７は、配線金属８，８ａとの接続部
を除いて熱伝導率の小さいフィールド酸化膜３または窒
化シリコン膜４で覆われている。
を除いて熱伝導率の小さいフィールド酸化膜３または窒
化シリコン膜４で覆われている。
しかし単結晶シリコンの比誘電率ε７が１２であるのに
対して、酸化シリコン膜のε、は１．４と小さい。
対して、酸化シリコン膜のε、は１．４と小さい。
さらにポリシリコン抵抗部７は厚いフィールド酸化膜３
の上に形成されているなめ、Ｐ−Ｎ接合によって絶縁分
離されている単結晶シリコン抵抗と比較して、Ｎ−型エ
ピタキシャル層２またはＰ型シリコン基板１との寄生容
量がはるかに小さいという特長がある。
の上に形成されているなめ、Ｐ−Ｎ接合によって絶縁分
離されている単結晶シリコン抵抗と比較して、Ｎ−型エ
ピタキシャル層２またはＰ型シリコン基板１との寄生容
量がはるかに小さいという特長がある。
従来技術による半導体集積回路用のポリシリコン抵抗は
、熱伝導率が単結晶シリコンやポリシリコンの約１／１
００の酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜に囲まれ
ている。
、熱伝導率が単結晶シリコンやポリシリコンの約１／１
００の酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜に囲まれ
ている。
そのためポリシリコン抵抗、に発生した熱の放散が少な
い。
い。
また配線金属を経由して酸化シリコン膜を伝わり、シリ
コン基板に排出される放熱経路においては、配線金属と
して多用されるアルミニウムは、高速化・高集積化に伴
ない配線金属の占有面積が限定されるので、その放熱効
果も僅かになってくる。
コン基板に排出される放熱経路においては、配線金属と
して多用されるアルミニウムは、高速化・高集積化に伴
ない配線金属の占有面積が限定されるので、その放熱効
果も僅かになってくる。
したがってポリシリコン抵抗は発生した熱が放散しに＜
＜、温度が上昇し易いため負の温度係数をもっている場
合、抵抗値が下がりさらに電流が増加して暴走してしま
い、著しく信頼性が低下する。
＜、温度が上昇し易いため負の温度係数をもっている場
合、抵抗値が下がりさらに電流が増加して暴走してしま
い、著しく信頼性が低下する。
本発明の半導体集積回路用ポリシリコン抵抗は、シリコ
ン基板上に絶縁膜を介して形成され、その配線金属との
接続部に挟まれた領域の外側の一部が、絶縁膜を貫通し
てシリコン基板との接触部を有するものである。
ン基板上に絶縁膜を介して形成され、その配線金属との
接続部に挟まれた領域の外側の一部が、絶縁膜を貫通し
てシリコン基板との接触部を有するものである。
本発明の一実施例について、平面図である第１図（ａ）
とそのＡ−Ｂ断面図である第１図（ｂ）とを参照して説
明する。
とそのＡ−Ｂ断面図である第１図（ｂ）とを参照して説
明する。
Ｐ型シリコン基板１の表面に、Ｎ−型エピタキシャル層
２が成長され、その表面にＰ＋型層５が形成され、フィ
ールド酸化膜３の開口を通して、ポリシリコン抵抗部７
の接触部６が形成されている。
２が成長され、その表面にＰ＋型層５が形成され、フィ
ールド酸化膜３の開口を通して、ポリシリコン抵抗部７
の接触部６が形成されている。
その上の窒化シリコン膜４の開口を通して配線金属８，
８ａが接続され、その上に表面保護用の窒化シリコン膜
９が被覆されている。
８ａが接続され、その上に表面保護用の窒化シリコン膜
９が被覆されている。
ポリシリコン抵抗部７の抵抗値を安定させるため、配線
金属８，８ａで挟まれた領域の外側に、Ｐ＋型層５との
ポリシリコン接触部６を設けている。
金属８，８ａで挟まれた領域の外側に、Ｐ＋型層５との
ポリシリコン接触部６を設けている。
小面積のＰ＋型層５と接触しているポリシリコン抵抗部
７は、最高電位にあるＮ−型エピタキシャル層２とＰ−
Ｎ接合によって電流が洩れるのを防いでいる。
７は、最高電位にあるＮ−型エピタキシャル層２とＰ−
Ｎ接合によって電流が洩れるのを防いでいる。
また配線金属８または８ａが電源に接続される回路構成
の場合は、ポリシリコン抵抗部７の電位が一定に保たれ
るため回路動作に影響を与えないので、Ｐ“型層５に寄
生するＰ−Ｎ接合容量が小さいというポリシリコン抵抗
の特長を損なわない。
の場合は、ポリシリコン抵抗部７の電位が一定に保たれ
るため回路動作に影響を与えないので、Ｐ“型層５に寄
生するＰ−Ｎ接合容量が小さいというポリシリコン抵抗
の特長を損なわない。
本実施例で用いていた窒化シリコン膜４，９の代りに酸
化膜やＰＳＧ膜などの絶縁膜を用いることもできる。
化膜やＰＳＧ膜などの絶縁膜を用いることもできる。
さらにＰ型ポリシリコン抵抗の代りに、導電型を変更す
ることによりＮ型ポリシリコン抵抗に適用することがで
きる。
ることによりＮ型ポリシリコン抵抗に適用することがで
きる。
ポリシリコン抵抗の端部にシリコン基板との接触部を設
けて放熱路とすることにより、寄生容量を大きくするこ
となく、温度上昇を小さくすることができ、安定した抵
抗素子を得ることができた。
けて放熱路とすることにより、寄生容量を大きくするこ
となく、温度上昇を小さくすることができ、安定した抵
抗素子を得ることができた。
従来技術における膜厚０．５μｍのポリシリコン抵抗の
幅を４μｍ、長さを１０μｍとし、本発明においてはシ
リコン基板との接触部を形成するため、長さを３μｍ長
くして全長を１３μｍとし、さらにポリシリコン接触部
６の面積を２Ｘ２μｍ２、フィールド酸化膜３の膜厚を
１μｍとする。
幅を４μｍ、長さを１０μｍとし、本発明においてはシ
リコン基板との接触部を形成するため、長さを３μｍ長
くして全長を１３μｍとし、さらにポリシリコン接触部
６の面積を２Ｘ２μｍ２、フィールド酸化膜３の膜厚を
１μｍとする。
ポリシリコン、酸化シリコンの熱伝導率はそれぞれ１６
８Ｗ、−ＩＫ−’、１．７Ｗ、−’に一部（１℃の値）
である。
８Ｗ、−ＩＫ−’、１．７Ｗ、−’に一部（１℃の値）
である。
本発明のポリシリコン抵抗のうち、従来技術より３μｍ
長いシリコン基板との接触部を伝わって放熱する経路の
熱抵抗を無視して熱抵抗近似的に求めると、 （２，０ｘｌＯ−’）’ １ｅ＋８として 褥８． ３Ｘ１０３ ＫＷ−１ となり、熱抵抗が従来技術の５５％となるので、例えば
従来構造で５０℃の温度上昇の場合に、本発明では２７
．５℃の温度上昇に抑えることができる。
長いシリコン基板との接触部を伝わって放熱する経路の
熱抵抗を無視して熱抵抗近似的に求めると、 （２，０ｘｌＯ−’）’ １ｅ＋８として 褥８． ３Ｘ１０３ ＫＷ−１ となり、熱抵抗が従来技術の５５％となるので、例えば
従来構造で５０℃の温度上昇の場合に、本発明では２７
．５℃の温度上昇に抑えることができる。
また配線金属で挟まれた領域の外に、ポリシリコン接触
部があるので、ポリシリコン抵抗部の抵抗値を変化させ
る心配はない。
部があるので、ポリシリコン抵抗部の抵抗値を変化させ
る心配はない。
さらにポリシリコン接触部は、温度上昇の低減するのに
必要最小限の面積に止めて、寄生容量の増加を極く僅か
に抑えることができる。
必要最小限の面積に止めて、寄生容量の増加を極く僅か
に抑えることができる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す平面図、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ｂ断面図、第２図（ａ）は
従来技術によるポリシリコン抵抗の平面図、第２図（ｂ
）は第２図（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。 １・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・Ｎ−型エピタキシ
ャル層、３・・・フィールド酸化膜、４・・・窒化シリ
コン膜、５・・・Ｐ＋型層、６・・・ポリシリコン接触
部、７・・・ポリシリコン抵抗部、８，８ａ・・・配線
金属。
（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ｂ断面図、第２図（ａ）は
従来技術によるポリシリコン抵抗の平面図、第２図（ｂ
）は第２図（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。 １・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・Ｎ−型エピタキシ
ャル層、３・・・フィールド酸化膜、４・・・窒化シリ
コン膜、５・・・Ｐ＋型層、６・・・ポリシリコン接触
部、７・・・ポリシリコン抵抗部、８，８ａ・・・配線
金属。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコン基板上に絶縁膜を介して形成されたポリシ
リコン抵抗の一部が、前記絶縁膜を貫通して前記シリコ
ン基板との接触部を有することを特長とする半導体集積
回路用ポリシリコン抵抗。 ２、配線金属との接続部に挟まれた領域の外側に前記接
触部を有する請求項１記載の半導体集積回路用ポリシリ
コン抵抗。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4615190A JPH03248458A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 半導体集積回路用ポリシリコン抵抗 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4615190A JPH03248458A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 半導体集積回路用ポリシリコン抵抗 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248458A true JPH03248458A (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=12738982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4615190A Pending JPH03248458A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 半導体集積回路用ポリシリコン抵抗 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03248458A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005013368A1 (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Fujitsu Limited | 半導体装置 |
| US6888243B2 (en) | 2001-02-06 | 2005-05-03 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device |
| US8298904B2 (en) | 2011-01-18 | 2012-10-30 | International Business Machines Corporation | Compact thermally controlled thin film resistors utilizing substrate contacts and methods of manufacture |
| US8652922B2 (en) | 2011-01-18 | 2014-02-18 | International Business Machines Corporation | Compact thermally controlled thin film resistors utilizing substrate contacts and methods of manufacture |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4615190A patent/JPH03248458A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888243B2 (en) | 2001-02-06 | 2005-05-03 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device |
| US7009277B2 (en) | 2001-02-06 | 2006-03-07 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device with improved radiation property |
| WO2005013368A1 (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Fujitsu Limited | 半導体装置 |
| JPWO2005013368A1 (ja) * | 2003-07-31 | 2006-09-28 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
| US7365397B2 (en) | 2003-07-31 | 2008-04-29 | Fujitsu Limited | Semiconductor device |
| JP4493596B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2010-06-30 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| US8298904B2 (en) | 2011-01-18 | 2012-10-30 | International Business Machines Corporation | Compact thermally controlled thin film resistors utilizing substrate contacts and methods of manufacture |
| US8541864B2 (en) | 2011-01-18 | 2013-09-24 | International Business Machines Corporation | Compact thermally controlled thin film resistors utilizing substrate contacts and methods of manufacture |
| US8652922B2 (en) | 2011-01-18 | 2014-02-18 | International Business Machines Corporation | Compact thermally controlled thin film resistors utilizing substrate contacts and methods of manufacture |
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