JPH05190773A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シート抵抗値の電圧依存性を抑制した半導体
装置を提供する。 【構成】 半導体装置は、ｐ型の半導体基板１に形成さ
れたｎ型の島領域３の一主面にｐ型の拡散領域５を形成
し、この表面に高電位電圧を印加する第一の電極７２と
低電位電圧を印加する第二の電極７１とを設けるととも
に、ｐ型の拡散領域５の表面の外側の島領域３の表面に
高電位電圧を印加する第三の電極７３と低電位電圧を印
加する第四の電極７４とを設け、島領域３の電位分布を
ｐ型の拡散領域５の電位分布に沿わせるように構成した
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体抵抗の抵抗層
の電位分布を線形にする半導体装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体抵抗は抵抗の両端に電
圧を印加し、抵抗の中間より所定の電圧を抵抗の比によ
って取り出すこと等に使用されている。

【０００３】図２２は従来の半導体抵抗の構造を示す平
面図、図２３は図２２におけるＡ−Ａ断面図である。図
において、１はｐ型のシリコン基板、２は拡散により形
成されたｎ型の埋め込み層、３はｐ型のシリコン基板１
とｎ型の埋め込み層２の上にｎ型のエピタキシャル層を
成長させた後、ｎ型の埋め込み層２の上に形成された島
領域、４は拡散によって形成されたｐ型の分離層４であ
り、島領域３を電気的に分離している。５は島領域３の
表面にボロン等を注入し、熱処理によりドライブ拡散し
て形成された半導体抵抗となるｐ型拡散層、６は島領域
３の電位をオーミック接触により固定するため、表面に
リン等を注入し、熱処理によりドライブ拡散して形成さ
れたｎ型拡散層、７は島領域３と分離層４の上にシリコ
ン酸化膜等で形成された絶縁膜、７１、７２はｐ型拡散
層５上にあり、絶縁膜７を通じて開孔したコンタクトホ
ール、７３はｎ型拡散層６上にあり、絶縁膜７を通じて
開孔したコンタクトホール、８１はコンタクトホール７
１を介して、拡散層５にオーミック接触しているアルミ
ニウムやポリシリコン等で形成された配線、８２はコン
タクトホール７２、７３を介して、それぞれ拡散層５、
６にオーミック接触している配線である。ここで、ｐ型
拡散層５のコンタクトホール７１の端からコンタクトホ
ール７２の端までの長さＬの領域が抵抗として機能する
ことになる。

【０００４】次に、このような構造の抵抗値Ｒの設計方
法について述べる。図における抵抗は長さＬ、幅Ｗを持
つものである。設計の便宜上、１スクエア当りの抵抗値
をシート抵抗ρで表し、Ｒ＝ρ・Ｌ／Ｗの式で設計す
る。そして、シート抵抗ρを一定と考え、パターン形状
の長さＬ、幅Ｗを設定することにより、所定の抵抗値を
得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されているので、抵抗に電流が流れる場
合、図２４、図２５のような現象が生じる。すなわち、
図２４はｐ型拡散層５と島領域３とのｐｎ接合部の空乏
層の広がりの変化を破線により、表現したものであり、
図２５は図２４におけるｎ型エピタキシャル層で形成さ
れた島領域３の表面部とｐ型拡散層５とのｐｎ接合部の
拡大図である。そして、コンタクトホール７１端を基準
（ｘ＝０）とし、コンタクトホール７２端までの距離を
抵抗長Ｌとし、配線８１の電位を０ボルトとし、配線８
２の電位をＶｂボルトとした場合、図に示すように、島
領域３の電位として、配線８２からコンタクトホール７
３を通じてｎ型拡散層６に電位Ｖｂボルトが供給され、
島領域３の電位はＶｂボルト一定に固定されるため、そ
のｐｎ接合の逆方向電圧の変化により、ｐ型拡散層５と
島領域３とのｐｎ接合の空乏層１１ａおよび１１ｂはｘ
＝０近辺のほうがｘ＝Ｌ近辺より広がり、シート抵抗値
も電圧依存性を持ち、ｘ＝０近辺のほうがｘ＝Ｌ近辺よ
り高くなる。よって、理想的な抵抗の電位分布は図２６
に示すように、ｘ＝０からｘ＝Ｌに向かって、直線的に
上昇するが、従来の半導体抵抗ではｐ型拡散層５と島領
域３とのｐｎ接合にかかる逆方向電圧について、ｘ＝０
近辺とｘ＝Ｌ近辺とにＶｂボルトの開きができるため、
ｐ型拡散層５内部の電位分布はｘ＝０近辺で電位勾配が
大きく、ｘ＝Ｌ近辺へ向かうにつれて緩やかになる。

【０００６】特に、図２７、図２８に示すような分圧回
路等に従来例の構造を使用する場合、配線８１に０ボル
トを、配線８２にＶｂボルトの電圧を印加し、抵抗層の
中間にコンタクトホール７０を設け、配線８０より所定
の電圧Ｖｃボルトを取り出す。そして、抵抗層の幅Ｗが
一定であるので、抵抗層の長さの比（Ｌ１：Ｌ２）によ
って、Ｖｃ＝（Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２））・Ｖｂの数式で
設計できる。しかし、シート抵抗に電圧依存性がある
と、図２９に示すようにＶｂの電圧を上昇させたとき設
計値との誤差が顕著になってくる。また、ｐ型拡散層５
と島領域３とのｐｎ接合の空乏層の広がりの差によるシ
ート抵抗値の電圧依存性を考慮して、抵抗値を設計する
ことは、設計上煩雑なものになる等の問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
為になされたもので、シート抵抗値の電圧依存性を抑制
した半導体装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる半導
体装置は、第一の導電型の半導体基板と、前記第一の導
電型の半導体基板に形成された第二の導電型の島領域
と、前記島領域の一主面に形成された第一の導電型の拡
散領域からなる抵抗層と、前記第一の導電型の拡散領域
の一主面にそれぞれ形成された高電位を印加する第一の
電極および低電位を印加する第二の電極と、前記第一の
導電型の拡散領域の一主面の外側にそれぞれ形成され、
前記島領域の一主面に高電位を印加する第三の電極と低
電位を印加する第四の電極とを備えたものである。

【０００９】また、第二の発明にかかわる半導体装置
は、第一の導電型の半導体基板と、前記第一の導電型の
半導体基板に形成された第二の導電型の島領域と、前記
島領域の一主面に形成された第一の導電型の拡散領域か
らなる抵抗層と、前記第一の導電型の拡散領域の一主面
にそれぞれ形成された高電位を印加する第一の電極およ
び低電位を印加する第二の電極と、前記第一の導電型の
拡散領域の一主面の外側にそれぞれ形成され、前記島領
域の一主面に高電位を印加する第三の電極と低電位を印
加する第四の電極と、前記第一の導電型の拡散領域の一
主面にあり、前記第一の電極と前記第二の電極との電位
差により、所定の電圧を生じる第五の電極とを備えたも
のである。

【００１０】

【作用】この発明における半導体装置は、島領域に第一
の導電型の拡散領域と同一方向に電流を流すことによ
り、島領域内部の電位を第一の導電型の拡散領域の電位
分布に沿って分布させ、島領域と第一の導電型の拡散領
域との接合部の空乏層の広がりを均一に近づけることに
より、第一の導電型の拡散領域の電位分布を線形にす
る。

【００１１】また、第二の発明における半導体装置は、
島領域に第一の導電型の拡散領域と同一方向に電流を流
すことにより、島領域内部の電位を第一の導電型の拡散
領域の電位分布に沿って分布させ、島領域と第一の導電
型の拡散領域との接合部の空乏層の広がりを均一に近づ
けることにより、第一の導電型の拡散領域の電位分布を
線形にし、前記第一の電極と第二の電極との電位差に応
じ、第一の導電型の拡散領域からなる抵抗層の抵抗比に
比例した電位差を前記第一の電極と第五の電極より得
る。

【００１２】

【実施例】実施例１．図１はこの発明の第１の実施例で
ある半導体装置を示す平面図、図２は図１におけるＡ−
Ａ断面図である。図において、１は第一の導電型の半導
体基板であるｐ型のシリコン基板、３はｐ型のシリコン
基板１の上にｎ型のエピタキシャル層で形成された第二
の導電型の島領域、４は拡散によって形成されたｐ型の
分離層であり、島領域３を電気的に分離している。５は
島領域３の表面にボロン等を注入し、熱処理によりドラ
イブ拡散して形成され、抵抗として機能する第一の導電
型の拡散領域であるｐ型拡散層、６ａ、６ｂは島領域３
の電位をオーミック接触により固定するため、表面にリ
ン等を注入し、熱処理によりドライブ拡散して形成され
たｎ型拡散層、７は島領域３と分離層４の上にシリコン
酸化膜等で形成された絶縁膜、７１、７２はそれぞれｐ
型拡散層５上にあり、絶縁膜７を通じて開孔した第二の
電極、第一の電極であるコンタクトホール、７３、７４
はそれぞれｎ型拡散層６ａと６ｂ上にあり、絶縁膜７を
通じて開孔した第三の電極、第四の電極であるコンタク
トホール、８１はコンタクトホール７１、７４を介し
て、それぞれ拡散層５と６ａにオーミック接触している
アルミニウムやポリシリコン等で形成された配線、８２
はコンタクトホール７２、７３を介して、それぞれ拡散
層５、６ｂにオーミック接触している配線である。ここ
で、ｐ型拡散層５のコンタクトホール７１の端からコン
タクトホール７２の端までの長さＬの領域が抵抗として
機能することになる。

【００１３】図３はこの実施例の島領域３とｐ型拡散層
５の電位分布を示す図であり、この半導体装置では、配
線８２を通じてｎ型拡散層６ｂに電位Ｖｂボルトが供給
され、配線８１を通じてｎ型拡散層６ａに電位０ボルト
が供給されているため、島領域３の電位分布は、コンタ
クトホール７１端を基準（ｘ＝０）とし、コンタクトホ
ール７２端までの距離を抵抗長Ｌ、基準からｎ型拡散層
６ａ端の距離をＬａ、さらに基準からｎ型拡散層６ｂ端
の距離をＬ＋Ｌｂとすると、島領域３の平面領域をｐ型
拡散層５より広く、島領域３の垂直方向を深くするある
いは基板１の比抵抗、分離層４の比抵抗を大きくするこ
とにより、構成上最低電位に固定されているｐ型のシリ
コン基板１と島領域３とのｐｎ接合の空乏層の広がりの
影響は少なくなり、電位勾配が均一状態に近づき、ｘ＝
−Ｌａからｘ＝Ｌ＋Ｌｂに向かって、ほぼ直線的に上昇
する。この島領域３の電位分布を直線的にする必要は特
に無く、ｐ型拡散層５内部の理想の電位分布に沿ってｐ
型拡散層５と島領域３とのｐｎ接合が順方向に導通しな
い電位差内に分布させれば、ｐ型拡散層５内部の電位分
布はｐ型拡散層５と島領域３とのｐｎ接合に加えられる
逆方向電圧がｘ＝０近辺からｘ＝Ｌ近辺において、殆ど
差異がなくなるため、ｐ型拡散層５と島領域３とのｐｎ
接合の空乏層の広がりの影響は少なくなり、ｐ型拡散層
５内部の電位分布は電位勾配が均一状態に近づき、ｘ＝
０からｘ＝Ｌに向かってほぼ直線的に上昇する。

【００１４】このような構成によれば、島領域３はエピ
タキシャル層で形成されているので、不純物の濃度がｐ
型拡散層５よりかなり低く、そのため、シート抵抗がｐ
型拡散層５より約１桁のオーダで高くなり、流れる電流
もｐ型拡散層５に流れる電流に比べ、約１桁のオーダ少
なくなる程度であり、ｐ型拡散層５のシート抵抗を島領
域３のシート抵抗と合成して考えることにより、Ｒ＝ρ
・Ｌ／Ｗの式を使用して、容易に精度よく抵抗値の設計
ができる。

【００１５】また、ｐ型拡散層５と島領域３とのｐｎ接
合には過大な逆方向電圧が加わらないので、配線８２に
は基板１と島領域３とのｐｎ接合の降伏電圧になるまで
電圧を加えることができる。

【００１６】なお、島領域３の垂直方向直下にｐ型拡散
層５のシート抵抗に影響を及ぼさない程度の高い比抵抗
で、ｐ型拡散層５に流れる電流より少ない電流しか流れ
ないｎ型の埋め込み層２（図示せず）を形成することに
よりｐ型拡散層５と基板１がショートするパンチスルー
を防止することができる。

【００１７】実施例２．図４はこの発明の第２の実施例
である半導体装置を示す平面図、図５は図４におけるＡ
−Ａ断面図である。この実施例は、実施例１において島
領域３がエピタキシャル層で形成されたものからｐ型の
シリコン基板１の上にリン等をイオン注入し、熱処理に
よりドライブ拡散して形成された低い不純物濃度のｎ型
拡散層９に変更したものである。

【００１８】この半導体装置では、実施例１と同様に、
配線８２を通じてｎ型拡散層６ｂに電位Ｖｂボルトが供
給され、配線８１を通じてｎ型拡散層６ａに電位０ボル
トが供給されているため、ｎ型拡散層９の電位分布は、
図６に示すように、コンタクトホール７１端を基準（ｘ
＝０）とし、コンタクトホール７２端までの距離を抵抗
長Ｌ、基準からｎ型拡散層６ａ端の距離をＬａ、さらに
基準からｎ型拡散層６ｂ端の距離をＬ＋Ｌｂとすると、
ｎ型拡散層９の平面領域をｐ型拡散層５より広く、ｎ型
拡散層９の垂直方向を深くするあるいは基板１の比抵抗
を大きくすることにより、構成上最低電位に固定されて
いるｐ型のシリコン基板１とｎ型拡散層９とのｐｎ接合
の空乏層の広がりの影響は少なくなり、電位勾配が均一
状態に近づき、実施例１と同様にｘ＝−Ｌａからｘ＝Ｌ
＋Ｌｂに向かってほぼ直線的に上昇する。このｎ型拡散
層９の電位分布を直線的にする必要は特に無く、ｐ型拡
散層５内部の理想の電位分布に沿ってｐ型拡散層５とｎ
型拡散層９とのｐｎ接合が順方向に導通しない電位差内
に分布させれば、ｐ型拡散層５内部の電位分布はｐ型拡
散層５とｎ型拡散層９とのｐｎ接合に加えられる逆方向
電圧がｘ＝０近辺からｘ＝Ｌ近辺において、殆ど差異が
なくなるため、ｐ型拡散層５とｎ型拡散層９とのｐｎ接
合の空乏層の広がりの影響は少なくなり、ｐ型拡散層５
内部の電位分布は電位勾配が均一状態に近づき、ｘ＝０
からｘ＝Ｌに向かってほぼ直線的に上昇する。

【００１９】このような実施例２の構成によれば、ｎ型
拡散層９はイオン注入で形成されているので、不純物の
濃度がｐ型拡散層５より低く設定することが容易であ
り、そのため、シート抵抗がｐ型拡散層５より任意のオ
ーダで高くでき、流れる電流もｐ型拡散層５に流れる電
流に比べ、任意のオーダで少なくすることが可能にな
り、Ｒ＝ρ・Ｌ／Ｗの式を使用して、容易に精度よく抵
抗値の設計ができる。

【００２０】また、ｎ型の埋め込み層２とエピタキシャ
ル層の形成と分離４が省略できるため、工程数が減り、
比較的容易に構成できる。

【００２１】更に、実施例２の構成によれば、実施例１
と同様にｐ型拡散層５とｎ型拡散層９とのｐｎ接合には
過大な逆方向電圧が加わらないので、配線８２には基板
１とｎ型拡散層９とのｐｎ接合の降伏電圧になるまで電
圧を加えることができる。

【００２２】実施例３．図７、図８は、この発明の第３
の実施例である半導体装置を示す平面図および図７にお
けるＡ−Ａ断面図である。この構造は、実施例１におい
てコンタクトホール７３、７４を介して、ｎ型拡散層６
ａ、６ｂにオーミック接触する配線８３、８４を配線８
１、８２と分離し、それぞれ異なる電位を供給するよう
に構成したものである。

【００２３】この半導体装置では、島領域３の電位にお
いて配線８２を通じてｐ型拡散層５に供給される電位Ｖ
ｂボルトより高い電位Ｖｂｌボルトが配線８３を通じて
ｎ型拡散層６ｂに供給され、配線８１を通じてｐ型拡散
層５に供給される電位０ボルトより高い電位Ｖｌボルト
が配線８４を通じてｎ型拡散層６ａに供給されているた
め、島領域３の電位分布は図９に示すように、コンタク
トホール７１端を基準（ｘ＝０）とし、コンタクトホー
ル７２端までの距離をＬ、基準からｎ型拡散層６ａ端の
距離をＬａ、さらに基準からｎ型拡散層６ｂ端の距離を
Ｌ＋Ｌｂとすると、島領域３の平面領域をｐ型拡散層５
より広く、島領域３の垂直方向を深くする、あるいは基
板１の比抵抗、分離４の比抵抗を大きくすることによ
り、構成上最低電位に固定されているｐ型のシリコン基
板１と島領域３とのｐｎ接合の空乏層の広がりの影響は
少なくなり、電位勾配が均一状態に近づき、ｘ＝−Ｌａ
からｘ＝Ｌ＋Ｌｂに向かって電位ＶｌボルトとＶｂｌボ
ルトの間でほぼ直線的に上昇する。この島領域３の電位
分布を直線的にする必要は特に無く、配線８４、８３よ
りそれぞれ供給される電位ＶｌボルトとＶｂｌボルトと
をｐ型拡散層５内部の理想の電位分布に対して平行にな
るようにし、ｐ型拡散層５と島領域３とのｐｎ接合が順
方向に導通しない電位差内に分布させれば、ｐ型拡散層
５内部の電位分布は、ｐ型拡散層５と島領域３とのｐｎ
接合に加えられる逆方向電圧がｘ＝０近辺からｘ＝Ｌ近
辺において殆ど差異がなくなるため、ｐ型拡散層５と島
領域３とのｐｎ接合の空乏層の広がりの影響は少なくな
り、ｐ型拡散層５内部の電位分布は電位勾配が均一状態
に近づき、ｘ＝０からｘ＝Ｌに向かってほぼ直線的に上
昇する。

【００２４】実施例３の構成によれば、島領域３とｐ型
拡散層５とのｐｎ接合には所定の逆方向電圧が加わるた
め、島領域３の電位がｐ型拡散層５より０．６ボルト低
くなる等、このｐｎ接合に順方向の電流が流れてｐ型拡
散層５の抵抗値に誤差を生じる様なことがない。

【００２５】また、島領域３に流れる電流とｐ型拡散層
５に流れる電流との配線を分離しているため、配線８１
−８２間の抵抗値はｐ型拡散層５のシート抵抗のみで決
まり、島領域３のシート抵抗を考慮することなく、Ｒ＝
ρ・Ｌ／Ｗの式を使用して、容易に精度よく抵抗値の設
計ができる。

【００２６】実施例４．図１０はこの発明の第４の実施
例である半導体装置を示す平面図、図１１は図１０にお
けるＡ−Ａ断面図である。この実施例は、実施例１にお
いてｎ型拡散層６ｂとコンタクトホール７３とを、ｐ型
拡散層５と接触しないように、コンタクトホール７２端
からｐ型拡散層５の電流が流れる方向にＬｃの距離だけ
延長したものである。

【００２７】このような半導体装置では、配線８２を通
じてｎ型拡散層６ｂに電位Ｖｂボルトが供給され、配線
８１を通じてｎ型拡散層６ａに電位０ボルトが供給され
ているため、島領域３の電位分布は図１２に示すよう
に、コンタクトホール７１端を基準（ｘ＝０）とし、コ
ンタクトホール７２端までの距離をＬ、基準からｎ型拡
散層６ａ端の距離をＬａさらに基準からｎ型拡散層６ｂ
端の距離をＬ−Ｌｃとすると、実施例１と同様にｘ＝−
Ｌａからｘ＝Ｌ−Ｌｃに向かって、ほぼ直線的に上昇す
る。そして、島領域３の電位分布はｘ＝Ｌ−Ｌｃからｘ
＝Ｌでは、コンタクトホール７３が延長されており、ｎ
型拡散層６ｂの不純物濃度が高いため、電位Ｖｂボルト
一定となる。そして、ｘ＝−Ｌａからｘ＝Ｌ−Ｌｃでは
実施例１と同様にほぼ直線的に上昇する。また、ｐ型拡
散層５の内部電位分布においても電位勾配が均一状態に
近づき、ｘ＝０からｘ＝Ｌに向かってほぼ直線的に上昇
することになる。

【００２８】また、島領域３とｐ型拡散層５とのｐｎ接
合には所定の逆方向電圧が加わるため、島領域３の電位
がｐ型拡散層５より０．６ボルト低くなる等、このｐｎ
接合に順方向の電流が流れてｐ型拡散層５の抵抗値に誤
差を生じる様なことがない。更に、ｐ型拡散層５のシー
ト抵抗を島領域３のシート抵抗と合成して考えることに
より、Ｒ＝ρ・Ｌ／Ｗの式を使用して、容易に精度よく
抵抗値の設計ができる。

【００２９】実施例５．図１３はこの発明の第５の実施
例である半導体装置を示す平面図、図１４は図１３にお
けるＡ−Ａ断面図である。この実施例は、実施例１にお
いてｐ型のシリコン基板１と島領域３との間にに不純物
濃度の高いｎ型の埋め込み層２を不純物濃度の高いｎ型
拡散層６ｂの直下を包含する領域からコンタクトホール
７２端に対し、ｐ型拡散層５に電流が流れる方向に、距
離Ｌｃまで挿入したものである。

【００３０】このような半導体装置では、配線８２を通
じてｎ型拡散層６ｂに電位Ｖｂボルトが供給され、配線
８１を通じてｎ型拡散層６ａに電位０ボルトが供給され
ているため、島領域３の電位分布は図１５に示すよう
に、コンタクトホール７１端を基準（ｘ＝０）とし、コ
ンタクトホール７２端までの距離をＬ、基準からｎ型拡
散層６ａ端の距離をＬａさらに基準からｎ型埋め込み層
２端の距離をＬ−Ｌｃとすると、実施例１と同様にｘ＝
−Ｌａからｘ＝Ｌ−Ｌｃに向かって、ほぼ直線的に上昇
する。そして、ｘ＝Ｌ−Ｌｃからｘ＝Ｌでは、島領域３
より不純物濃度の高いｎ型埋め込み層２を挿入すること
により、その電位勾配はｘ＝−Ｌａからｘ＝Ｌ−Ｌｃに
おける電位勾配より緩やかになる。そして、ｘ＝−Ｌａ
からｘ＝Ｌ−Ｌｃでは実施例１と同様にほぼ直線的に上
昇する。また、ｐ型拡散層５の内部電位分布においても
電位勾配が均一状態に近づき、ｘ＝０からｘ＝Ｌに向か
ってほぼ直線的に上昇する。

【００３１】また、島領域３とｐ型拡散層５とのｐｎ接
合には所定の逆方向電圧が加わるため、島領域３の電位
がｐ型拡散層５より０．６ボルト低くなる等、このｐｎ
接合に順方向の電流が流れてｐ型拡散層５の抵抗値に誤
差を生じる様なことがない。更に、ｐ型拡散層５のシー
ト抵抗を島領域３のシート抵抗さらにはｎ型埋め込み層
２のシート抵抗とを合成して考えることにより、Ｒ＝ρ
・Ｌ／Ｗの式を使用して、容易に精度よく抵抗値の設計
ができる。

【００３２】実施例６．図１６はこの発明の第６の実施
例である半導体装置を示す平面図、図１７は図１６にお
けるＡ−Ａ断面図である。この実施例は、実施例１にお
いてｐ型拡散層５を形成する前にｐ型拡散層５より垂直
方向の深さが深く、島領域３の不純物濃度より高いｎ型
の拡散層１０をリン等の注入と熱処理によるドライブ拡
散とにより不純物濃度の高いｎ型拡散層６ｂの直下を包
含する領域からコンタクトホール７２端に対し、ｐ型拡
散層５に電流が流れる方向に、距離Ｌｃまで形成したも
のである。

【００３３】この半導体装置では、配線８２を通じてｎ
型拡散層６ｂに電位Ｖｂボルトが供給され、配線８１を
通じてｎ型拡散層６ａに電位０ボルトが供給されている
ため、島領域３の電位分布は図１８に示すように、コン
タクトホール７１端を基準（ｘ＝０）とし、コンタクト
ホール７２端までの距離をＬ、基準からｎ型拡散層６ａ
端の距離をＬａさらに基準からｎ型拡散層１０端の距離
をＬ−Ｌｃとすると、実施例１と同様にｘ＝−Ｌａから
ｘ＝Ｌ−Ｌｃに向かって、ほぼ直線的に上昇する。そし
て、ｘ＝Ｌ−Ｌｃからｘ＝Ｌでは、島領域３より不純物
濃度の高いｎ型拡散層１０を挿入することにより、その
電位勾配はｘ＝−Ｌａからｘ＝Ｌ−Ｌｃにおける電位勾
配より緩やかになる。そして、ｘ＝−Ｌａからｘ＝Ｌ−
Ｌｃでは実施例１と同様にほぼ直線的に上昇する。ま
た、ｐ型拡散層５の内部電位分布においても電位勾配が
均一状態に近づき、ｘ＝０からｘ＝Ｌに向かってほぼ直
線的に上昇する。

【００３４】また、島領域３とｐ型拡散層５とのｐｎ接
合には所定の逆方向電圧が加わるため、島領域３の電位
がｐ型拡散層５より０．６ボルト低くなる等、このｐｎ
接合に順方向の電流が流れてｐ型拡散層５の抵抗値に誤
差を生じる様なことがない。更に、ｐ型拡散層５のシー
ト抵抗を島領域３のシート抵抗さらにはｎ型拡散層１０
のシート抵抗とを合成して考えることにより、Ｒ＝ρ・
Ｌ／Ｗの式を使用して容易に精度よく抵抗値の設計がで
きる。

【００３５】実施例７．図１９は第２の発明の実施例で
ある半導体装置を示す平面図、図２０は図１９における
Ａ−Ａ断面図である。図のように本発明の半導体装置を
分圧回路等に用いた場合おいて、配線８１に０ボルト、
配線８２にＶｂボルトの電圧を印加し、抵抗の中間にコ
ンタクトホール７０を設け、配線８０より所定の電圧Ｖ
ｃボルトを取り出す。そして、抵抗層の幅Ｗが一定であ
るので、抵抗層の長さの比（Ｌ１：Ｌ２）によって、Ｖ
ｃ＝（Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２））・Ｖｂの数式で設計して
も、シート抵抗に電圧依存性がなくなるので、図２１に
示すようにＶｂの電圧を上昇させても設計値との誤差が
生じない。

【００３６】なお、実施例１〜７におけるシリコン基板
１はｎ型でも良い。その場合、島領域３はｐ型、抵抗と
なる拡散層５はｎ型にし、拡散層５と島領域３とのｐｎ
接合が順方向に導通しない電位差内に分布させれば、拡
散層５内部の電位分布は、実施例１〜７と同様に拡散層
５と島領域３とのｐｎ接合に加えられる逆方向電圧がｘ
＝０近辺からｘ＝Ｌ近辺において殆ど差異がなくなるた
め、拡散層５と島領域３とのｐｎ接合の空乏層の広がり
の影響は少なくなり、拡散層５内部の電位分布は電位勾
配が均一状態に近づき、ｘ＝０からｘ＝Ｌに向かってほ
ぼ直線的に上昇する。

【００３７】

【発明の効果】この発明によれば、第一の導電型の拡散
領域の電位分布はほぼ直線的になり、このためシート抵
抗値の電圧依存性を抑制でき、シート抵抗を一定と見な
して抵抗値の設計をしても誤差を小さくすることができ
る。

【００３８】また、第二の発明によれば、第一の導電型
の拡散領域の電位分布はほぼ直線的になり、このためシ
ート抵抗値の電圧依存性を抑制できるため、第一の電極
と第二の電極との電位差に比例した電位差を前記第一の
電極と第五の電極より得ることができ、電圧依存性の少
ない分圧回路として使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である半導体装置を示す平
面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１における抵抗となる拡散層と島領域の電位
分布を示す特性図である。

【図４】この発明の第２の実施例である半導体装置を示
す平面図である。

【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図である。

【図６】図４における抵抗となる拡散層と島領域の電位
分布を示す特性図である。

【図７】この発明の第３の実施例である半導体装置を示
す平面図である。

【図８】図７におけるＡ−Ａ断面図である。

【図９】図７における抵抗となる拡散層と島領域の電位
分布を示す特性図である。

【図１０】この発明の第４の実施例である半導体装置を
示す平面図である。

【図１１】図１０におけるＡ−Ａ断面図である。

【図１２】図１０における抵抗となる拡散層と島領域の
電位分布を示す特性図である。

【図１３】この発明の第５の実施例である半導体装置を
示す平面図である。

【図１４】図１３におけるＡ−Ａ断面図である。

【図１５】図１３における抵抗となる拡散層と島領域の
電位分布を示す特性図である。

【図１６】この発明の第６の実施例である半導体装置を
示す平面図である。

【図１７】図１６におけるＡ−Ａ断面図である。

【図１８】図１６における抵抗となる拡散層と島領域の
電位分布を示す特性図である。

【図１９】第２の発明の実施例である半導体装置を示す
平面図である。

【図２０】図１９におけるＡ−Ａ断面図である。

【図２１】図１９における抵抗となる拡散層と島領域の
電位分布を示す特性図である。

【図２２】従来の半導体装置を示す平面図である。

【図２３】図２２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図２４】従来の半導体装置における空乏層の広がりを
示す図である。

【図２５】図２４の拡大図である。

【図２６】従来の半導体装置における抵抗となる拡散層
と島領域の電位分布を示す特性図である。

【図２７】従来の半導体装置における分圧回路の平面パ
ターン図である。

【図２８】図２７におけるＡ−Ａ断面図である。

【図２９】従来の半導体装置における分圧回路の分圧比
の電圧依存性を示す特性図である。

【符号の説明】 １ 第一の導電型の半導体基板 ３ 第二の導電型の島領域 ５ 第一の導電型の拡散層 ７０ 第五の電極 ７１ 第二の電極 ７２ 第一の電極 ７３ 第三の電極 ７４ 第四の電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の導電型の半導体基板と、前記第一
   の導電型の半導体基板に形成された第二の導電型の島領
   域と、前記島領域の一主面に形成された第一の導電型の
   拡散領域からなる抵抗層と、前記第一の導電型の拡散領
   域の一主面にそれぞれ形成された高電位を印加する第一
   の電極および低電位を印加する第二の電極と、前記第一
   の導電型の拡散領域の一主面の外側にそれぞれ形成さ
   れ、前記島領域の一主面に高電位を印加する第三の電極
   と低電位を印加する第四の電極とを備えたことを特徴と
   する半導体装置。
2. 【請求項２】 第一の導電型の半導体基板と、前記第一
   の導電型の半導体基板に形成された第二の導電型の島領
   域と、前記島領域の一主面に形成された第一の導電型の
   拡散領域からなる抵抗層と、前記第一の導電型の拡散領
   域の一主面にそれぞれ形成された高電位を印加する第一
   の電極および低電位を印加する第二の電極と、前記第一
   の導電型の拡散領域の一主面の外側にそれぞれ形成さ
   れ、前記島領域の一主面に高電位を印加する第三の電極
   と低電位を印加する第四の電極と、前記第一の導電型の
   拡散領域の一主面にあり、前記第一の電極と前記第二の
   電極との電位差により、所定の電圧を生じる第五の電極
   とを備えたことを特徴とする半導体装置。