JPH0786512A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0786512A
JPH0786512A JP22595093A JP22595093A JPH0786512A JP H0786512 A JPH0786512 A JP H0786512A JP 22595093 A JP22595093 A JP 22595093A JP 22595093 A JP22595093 A JP 22595093A JP H0786512 A JPH0786512 A JP H0786512A
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JP
Japan
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resistive
coated film
resistance
coating
film
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JP22595093A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Ito
藤 信 之 伊
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の特性を満たす抵抗素子及び容量素子の
並列接続回路の設計の容易化を実現した半導体装置を得
る。 【構成】 半導体基板1上に、絶縁膜2を介して、形成
され、端部間の抵抗値が所望の値となるパターン及びシ
ート抵抗を有する抵抗性被膜3と、抵抗性被膜の少なく
とも表面部を被覆する誘電性被膜4と、誘電性被膜を貫
通し、抵抗性被膜の端部からそれぞれて導出される一対
の金属配線5A,5Bと、金属配線の一方5Aの導出端部を除
いて抵抗性被膜と重なるパターンを有し、かつ、金属配
線の他方5Bと接続されるように誘電性被膜上に形成され
た導電性被膜6とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、並列接続された抵抗素
子と容量素子とを有する半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、移動通信、衛生放送等を中心とし
た高周波領域を用いるシステムの開発が進んでいる。こ
れらのシステムのフロントエンドに用いられる半導体装
置は広帯域化を主眼に開発されてきた。一例として、ア
ナログ増幅器を広帯域化するために、デバイス的には能
動素子であるトランジスタの遮断周波数を高くし、これ
と併せて能動素子及び受動素子に付加する寄生抵抗及び
寄生容量を小さくするという方法がとられていた。ま
た、回路的には増幅回路に負帰還をかけて増幅率を下げ
る代わりに帯域幅を拡げるという方法がとられてきた。
【0003】図5は負帰還をかけて帯域幅を拡げる増幅
回路の一例である。同図において、トランジスタQ1
エミッタ・ベース間に容量素子C1 が接続され、そのコ
レクタは抵抗素子R1 を介して高電位電源に接続されて
いる。このトランジスタQ1のコレクタにはトランジス
タQ2 のベースが接続されている。トランジスタQ2
コレクタは高電位電源に、エミッタは抵抗素子R2 を介
して低電位電源にそれぞれ接続されている。また、トラ
ンジスタQ2 のエミッタにはトランジスタQ3のベース
が接続されている。トランジスタQ3 のコレクタは抵抗
素子R3 を介して高電位電源に、エミッタは抵抗素子R
4 を介して低電位電源にそれぞれ接続されている。トラ
ンジスタQ3 のコレクタにはもう一つのトランジスタQ
4 のベースが接続されている。そして、トランジスタQ
4 のコレクタは高電位電源に、エミッタは抵抗素子R5
を介して低電位電源に接続されている。さらに、負帰還
をかけるべく、トランジスタQ3 のエミッタとトランジ
スタQ1 との間に抵抗素子R6 が接続されている。
【0004】ここで、帰還用の抵抗素子R6 として、抵
抗値が8kΩのものを用いた場合の周波数特性は、図6
に示すようになり、トランスインピータンス(トランジ
スタQ1 のベースに供給される電流と、トランジスタQ
4 のエミッタ側に発生する電圧との比)を75dBに、
帯域幅を1.7GHz にすることができる。また、帰還
用の抵抗素子R6 として、抵抗値が4kΩのものを用い
た時の周波数特性は、図7に示したようになり、帯域幅
は2.7GHz に延びる。さらに、帰還用の抵抗素子R
6 として、抵抗値が2kΩのものを用いると、その周波
数特性は図8に示したようになり、その帯域幅を3.7
GHz に延ばすことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図5に示した増幅回路
の負帰還用の抵抗素子R6 として、抵抗値が8kΩのも
のに替えて抵抗値が4kΩのものを用いたり、あるい
は、抵抗値が2kΩのものを用いたりすれば、帯域幅も
1.7GHz から2.7GHz 、あるいは、3.7GH
z まで拡げることができる。しかしながら、この手法で
は、図7、図8の周波数特性からも明らかなように、高
周波領域の利得が極端に上昇する、いわゆる、ピーキン
グ現象が起きてしまう。
【0006】このピーキング現象を抑えるために、図9
に示す如く、帰還用の抵抗素子R6に容量素子C2 を並
列に接続することが知られている。かかる回路構成を採
用することによってピーキング現象をほぼ完全に抑える
ことができる。
【0007】しかるに、抵抗素子と容量素子との並列接
続回路を半導体基板上に形成するには、抵抗素子と関係
付けて容量素子の極板の大きさを決めなければならず、
設計が極めて煩雑であった。また、帰還量のみを変える
場合でも、抵抗素子及び容量素子の両方の設計をやり直
さなければならなかった。
【0008】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、所望の特性を満たす抵抗素子及び容量
素子の並列接続回路の設計の容易化を実現する半導体装
置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、並列接続され
た抵抗素子及び容量素子を有する半導体装置において、
半導体基板上に、絶縁膜を介して形成され、端部間の抵
抗値が所望の値となるパターン及びシート抵抗を有する
抵抗性被膜と、抵抗性被膜の少なくとも表面部を被覆す
る誘電性被膜と、誘電性被膜を貫通し、抵抗性被膜の端
部からそれぞれて導出される一対の金属配線と、金属配
線の一方の導出端部を除いて抵抗性被膜と重なるパター
ンを有し、かつ、金属配線の他方と接続されるように誘
電性被膜上に形成された導電性被膜とを備えたことを特
徴としている。
【0010】
【作用】この発明においては、金属配線が導出される一
方の端部を除いて抵抗性被膜と導電性被膜とがパターン
的に重なるため、一対の金属配線間に抵抗素子と容量素
子との並列接続回路が形成される。この場合、抵抗性被
膜と、これに重なる導電性被膜のパターンを互いに関連
させて伸縮することができ、抵抗値と容量値との比を維
持した変更が可能になり、また、抵抗性被膜及び導電性
被膜間に介在する誘電性被膜の厚みを変更するだけで抵
抗値に対応した所望の容量値が得られることから、抵抗
素子及び容量素子の並列接続回路の設計が著しく容易化
される。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図1(a),(b) は本発明の一実施例の主要
素の平面図及び全体構成を示す断面図である。同図にお
いて、半導体基板1上に、絶縁膜としての酸化膜2が形
成されている。酸化膜2上には、長さがL1 、幅がBの
長方形のパターンを有し、長手方向の端部間で見た抵抗
値が所望の値になるように処理された、抵抗性被膜とし
ての多結晶シリコン3が堆積されている。この多結晶シ
リコン3が抵抗胴体を形成している。多結晶シリコン3
の側部及び表面部には、誘電性被膜としての酸化膜4が
堆積され、この酸化膜4が多結晶シリコン3を被覆して
いる。また、多結晶シリコン3の長手方向の各端部に接
続され、かつ、酸化膜4を貫通して表面部に導出された
金属配線5A,5Bが設けられている。さらに、一端部が金
属配線5Bに接続され、他端部が金属配線5Aの近くまで伸
びた導電性被膜6が形成されている。この導電性被膜6
は酸化膜4を介して多結晶シリコン3に対して長さL2
の範囲で重なっており、多結晶シリコン3との間に静電
容量を持たせることができる。この結果、金属配線5A、
5B間に多結晶シリコン3でなる抵抗胴体と、この抵抗胴
体を一方の極板、導電性被膜6を他方の極板とする蓄電
体とが形成される。すなわち、抵抗素子及び容量素子の
並列接続回路が形成される。
【0012】ここで、抵抗素子の抵抗値と容量素子の静
電容量との比を一定に保つには、多結晶シリコン3の長
さL1 と、導電性被膜6の長さL2 との比を一定にすれ
ばよい。また、多結晶シリコン3のシート抵抗が大きく
ずれた場合には、酸化膜4の厚みTを変更すればよい。
このうち、酸化膜4の厚みTの変更はプロセス条件の変
更のみで済み、長さL2 はL1 に対応して変更すればよ
く、その設計が著しく容易化される。
【0013】なお、図1に示した金属配線5B及び導電性
被膜6は一体的に形成することができ、これによって製
造工程が簡略化される。
【0014】次に、図2(a),(b),(c) を用いて図1に示
した半導体装置の製造方法を説明する。
【0015】最初に、図2(a) に示すように、半導体基
板1上に熱酸化CVD(Chemical Vapor Deposition) 法
等により厚い酸化膜2を形成し、その上に抵抗素子の胴
体となる多結晶シリコンを0.2μmの厚さとし、か
つ、所望の大きさにパターニングする。ここでは、長さ
(図1中のL1 )が19μm、幅(図1中のB)が8μ
mの長方形とする。その後、イオン注入法等により不純
物を多結晶シリコン3中に導入し、シート抵抗を1kΩ
/□に調整する。
【0016】次に、図2(b) に示すように、多結晶シリ
コン3を覆うようにCVD法により酸化膜4を0.2μ
mの厚さに堆積させ、さらに、多結晶シリコン3の両端
部に対応させて、RIE(Reactive Ion Etching)によっ
て金属配線の引出し穴7を開口する。
【0017】次に、図2(c) に示すように、金属配線の
引出し穴7の内部及び酸化膜4の表面部に導電膜を堆積
させ、続いて、RIEによって金属配線5A、金属配線5B
及び導電性被膜6が残るようにパターニングする。この
場合、金属配線5A,5Bの方向で見た導電性被膜6の長さ
2 を14μmとする。
【0018】以上の工程により、抵抗値が2kΩの抵抗
素子と、静電容量が20fFの容量素子との並列接続回
路を形成することができる。
【0019】また、上述したと全く同様な工程にて、最
初にパターニングする多結晶シリコン3の長さを19μ
m、幅を4μmにすることによって、抵抗値が4kΩの
抵抗素子と、静電容量が10fFの容量素子との並列接
続回路を形成することができた。
【0020】このようにして、形成された半導体増幅器
の入出力比(トランスインピータンス)の周波数特性は
図3及び図4に示したようになる。すなわち、抵抗値が
2kΩの抵抗素子と、静電容量が20fFの容量素子と
の並列接続回路で帰還させた場合には、図3に示すよう
に、ピーキング現象の発生を抑えて帯域幅を2.8GH
z にすることができ、また、抵抗値が4kΩの抵抗素子
と、静電容量が10fFの容量素子との並列接続回路で
帰還させた場合には、図3に示すように、ピーキング現
象の発生を抑えて帯域幅を2.1GHz にすることがで
きる。
【0021】このことは、最初にパターニングする多結
晶シリコン3の大きさを変更するだけでピーキング現象
の起きない回路定数を保持することができることにほか
ならない。また、製造工程において、多結晶シリコン3
のシート抵抗に大きなズレが生じた場合には酸化膜4の
膜厚を調整することによって、抵抗値と容量値の比を保
つことができる。
【0022】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、所望の特性を満たす抵抗素子及び容量素
子の並列接続回路の設計を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す平面図及び断面
図。
【図2】本発明の一実施例の製造工程を説明するための
説明図。
【図3】本発明の一実施例にかかる半導体増幅器の入出
力比と周波数との関係を示す線図。
【図4】本発明の一実施例にかかる半導体増幅器の入出
力比と周波数との関係を示す線図。
【図5】従来の半導体装置の一例としての半導体増幅器
の回路図。
【図6】図5に示した半導体増幅器の入出力比と周波数
との関係を示す線図。
【図7】図5に示した半導体増幅器の入出力比と周波数
との関係を示す線図。
【図8】図5に示した半導体増幅器の入出力比と周波数
との関係を示す線図。
【図9】本発明を適用する半導体増幅器の回路図。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 酸化膜(絶縁膜) 3 多結晶シリコン(抵抗性被膜) 4 酸化膜4(誘電性被膜) 5A,5B 金属配線 6 導電性被膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】並列接続された抵抗素子及び容量素子を有
    する半導体装置において、 半導体基板上に、絶縁膜を介して形成され、端部間の抵
    抗値が所望の値となるパターン及びシート抵抗を有する
    抵抗性被膜と、 前記抵抗性被膜の少なくとも表面部を被覆する誘電性被
    膜と、 前記誘電性被膜を貫通し、前記抵抗性被膜の端部からそ
    れぞれ導出される一対の金属配線と、 前記金属配線の一方の導出端部を除いて前記抵抗性被膜
    と重なるパターンを有し、かつ、前記金属配線の他方と
    接続されるように前記誘電性被膜上に形成された導電性
    被膜と、 を備えたことを特徴とする半導体装置。
JP22595093A 1993-09-10 1993-09-10 半導体装置 Pending JPH0786512A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017402A3 (en) * 2000-08-21 2002-05-10 Em Microelectronic Marin Sa Wideband differential amplifier and summing circuit including such wideband differential amplifier
WO2006018267A2 (de) * 2004-08-19 2006-02-23 Atmel Germany Gmbh Verlustleistungsoptimierter hochfrequenz-koppelkondensator und gleichrichterschaltung

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017402A3 (en) * 2000-08-21 2002-05-10 Em Microelectronic Marin Sa Wideband differential amplifier and summing circuit including such wideband differential amplifier
WO2006018267A2 (de) * 2004-08-19 2006-02-23 Atmel Germany Gmbh Verlustleistungsoptimierter hochfrequenz-koppelkondensator und gleichrichterschaltung
WO2006018267A3 (de) * 2004-08-19 2006-04-27 Atmel Germany Gmbh Verlustleistungsoptimierter hochfrequenz-koppelkondensator und gleichrichterschaltung

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