JPS60148171A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPS60148171A
JPS60148171A JP348084A JP348084A JPS60148171A JP S60148171 A JPS60148171 A JP S60148171A JP 348084 A JP348084 A JP 348084A JP 348084 A JP348084 A JP 348084A JP S60148171 A JPS60148171 A JP S60148171A
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JP
Japan
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wiring
resistor
resistors
thermal stress
semiconductor device
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Pending
Application number
JP348084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeyuki Kobori
小堀 重幸
Kazuji Yamada
一二 山田
Hiroji Kawakami
寛児 川上
Ryosaku Kanzawa
神沢 亮策
Ryoichi Kobayashi
良一 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60148171A publication Critical patent/JPS60148171A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure

Abstract

PURPOSE:To hole the symmetry of the characteristics of diffusion resistors extending over a wide temperature range by annexing an auxiliary wiring body to a wiring body in the vicinity of the resistor and symmetrically applying thermal stress to resistor pairs in a device in which a plurality of the diffusion resistors are formed on the same chip. CONSTITUTION:Ion-implanted resistors 2a-2d are formed on a silicon chip 1 having a face orientation (100) so that the longitudinal directions are directed to (110). The resistors 2a-2d have characteristics of which both the resistors 2a and 2b and both the resistors 2c and 2d are arranged symmetrically. Al wirings 3a-3d are shaped near the resistors 2a-2d in parallel or in a crossing manner. An auxiliary Al wiring 3a' generating thermal stress approximately the same as thermal stress applied to the resistor 2b of the Al wiring 3b disposed in parallel with the resistor 2b is formed, and an Al wiring 3c' is also formed similarly.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は少なくとも2個の、特性に対称性が要求される
拡散抵抗体を同一チップ上に有する半導体装置に係シ、
具体的には特性の対称性を要する抵抗体が周囲温度の変
化に伴って同一チップ上の配線体から受ける熱応力を補
償することによシ前記抵抗体の特性の対称性を保つよう
にした半導体装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a semiconductor device having at least two diffused resistors whose characteristics are required to have symmetry on the same chip.
Specifically, the symmetry of the characteristics of the resistor is maintained by compensating for the thermal stress that the resistor, which requires symmetry of characteristics, receives from the wiring body on the same chip as the ambient temperature changes. Related to semiconductor devices.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来のこの種の半導体装置として例えば、INTEGR
AL 5ILI(:!ON、DIAPH几AMS FO
RLOWPRESSURE’MEA8UREMENTS
 (08P3,772゜628 )がある5これは円形
ダイヤフラムに抵抗体を半径方向に一定の距離に配置す
ることにより抵抗体の熱応力による影響を除去するもの
である。
As a conventional semiconductor device of this type, for example, INTEGR
AL 5ILI(:!ON, DIAPH几AMS FO
RLOWPRESSURE'MEA8UREMENTS
(08P3, 772°628) 5 This method eliminates the influence of thermal stress on the resistor by arranging the resistor at a constant distance in the radial direction on a circular diaphragm.

また別の従来例として特開昭57−68080号公報に
記載されている半導体感圧装置がある。これは半導体基
板上に形成されたダイアフラム部に拡散形抵抗体からな
るブリッジ回路を形成してなる半導体感圧装置において
、温度依存による零点不平衡出力電圧を補償するための
抵抗体をブリッジ回路の入力端子または出力端子の接続
部に介挿し、温度補償を行うものである。
Another conventional example is a semiconductor pressure-sensitive device described in Japanese Patent Laid-Open No. 57-68080. This is a semiconductor pressure-sensitive device in which a bridge circuit made of a diffused resistor is formed on a diaphragm part formed on a semiconductor substrate. It is inserted into the connection part of the input terminal or output terminal to perform temperature compensation.

上記二つの従来例のうち前者は円形の半導体チップ上に
拡散形抵抗体を形成するという制約があり、圧力センサ
以外の用途には適さない二また後者は零点調整用の抵抗
体を半導体チップ上に形成する必要があシ、実装密度の
点で不利である。
Of the two conventional examples above, the former has the restriction of forming a diffused resistor on a circular semiconductor chip, making it unsuitable for applications other than pressure sensors.The latter also requires a resistor for zero point adjustment to be formed on a semiconductor chip. This is disadvantageous in terms of packaging density.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は広い温度範囲にわたって抵抗体の特性の
対称性を保持することができ、実装密度を大きくとれ且
つ汎用性ある半導体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can maintain the symmetry of the characteristics of a resistor over a wide temperature range, has a high packaging density, and is versatile.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は少なくとも2個の、特性に対称性が要求される
拡散抵抗体を同一チップ上に有する半導体装置において
、前抵抗体の近傍をほぼ平行に通る配線体、あるいは抵
抗体と父父する配線体から抵抗体に及ばす熱応力が前記
少なくとも2個の抵抗体に対称となるように前記配線体
に対し補助用の配線体を付設したことを特徴とするもの
である。
In a semiconductor device having at least two diffused resistors whose characteristics are required to have symmetry on the same chip, the present invention provides a wiring body that runs approximately parallel to a pre-resistor, or a wiring parent to the resistor. The present invention is characterized in that an auxiliary wiring body is attached to the wiring body so that thermal stress applied from the body to the resistor is symmetrical to the at least two resistors.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

アルミニウム(At)配線が拡散抵抗に及ぼす影響につ
いて、我々の実験結果に基づいて説明する。第1図に、
実験に用いた半導体装置を示す。
The influence of aluminum (At) wiring on diffusion resistance will be explained based on our experimental results. In Figure 1,
The semiconductor device used in the experiment is shown.

1は3++m角、厚さ400μmの+100)面シリコ
ン(SI)チップ、2a〜2dは最大不純物濃度が約5
X10”crn−”のイオン(ボロン)打込抵抗、3a
−3dt’j、、前記抵抗金ブリッジ接続するため及び
外部電極引き出しのためのAt電極で厚さ約2μmであ
る。4は酸化膜である。抵抗2 a −2dは(110
)方向に配置されている。
1 is a 3++m square, +100) silicon (SI) chip with a thickness of 400 μm, and 2a to 2d have a maximum impurity concentration of approximately 5.
Ion (boron) implantation resistance of X10 "crn-", 3a
-3dt'j, an At electrode for connecting the resistor gold bridge and for drawing out the external electrode, and has a thickness of about 2 μm. 4 is an oxide film. Resistance 2a -2d is (110
) direction.

抵抗とAt配線のレイアウトは第1図(a)のとおシで
あF)、2b及び2dの抵抗とAA配線3C及び3dが
距離的80μm−間隔で平行な部分を有する。一方抵抗
2a及び2CとAt配線の平行部分は500μm以上は
なれている。
The layout of the resistor and the At wiring is the same as that shown in FIG. 1(a), and the resistors 2b and 2d and the AA wiring 3C and 3d have parallel portions with a distance of 80 μm. On the other hand, the parallel portions of the resistors 2a and 2C and the At wiring are separated by 500 μm or more.

このチップをパッケージに拘束することガく、第2図に
示したごとくワイヤボンディングし、抵抗2a及び2d
の接続点5並びに抵抗2b及び2Cの接続点6間に定電
圧E b (2,55V )を加え、抵抗2C及び2d
の接続点7並びに抵抗2a及び2bの接続点8間の出力
Voを周囲温度をかえて測定した。測定結果を第3図に
示した9図示した矢印の向きにヒステリシスループを描
いた。
To avoid restraining this chip to the package, wire bonding is performed as shown in FIG. 2, and resistors 2a and 2d are connected.
A constant voltage E b (2,55V) is applied between the connection point 5 of , and the connection point 6 of resistors 2b and 2C, and
The output Vo between the connection point 7 of the resistors 2a and 2b and the connection point 8 of the resistors 2a and 2b was measured while changing the ambient temperature. The measurement results are shown in Figure 3.A hysteresis loop was drawn in the direction of the arrow shown in Figure 9.

At配線厚さを半分の1μmとした場合には、ヒステリ
シスループの開きは約40チ減少した。
When the At wiring thickness was halved to 1 μm, the hysteresis loop opening was reduced by about 40 inches.

この原因は次のように説明できる。第5図は第4図に示
す2次元モデルを有限要素法で熱応力を計算した結果で
ある。計算条件は次の通りである。
The reason for this can be explained as follows. FIG. 5 shows the results of calculating the thermal stress of the two-dimensional model shown in FIG. 4 using the finite element method. The calculation conditions are as follows.

(1)At配線3;幅sooμm、厚さ2pm、縦弾性
係数5.3 X l 03Kq/rtrm” 、横弾性
係数3、4 X 10 ” K9/Wa2、線膨張係数
2.9X10−’/C;降伏はないと仮定した。
(1) At wiring 3; width sooμm, thickness 2pm, longitudinal elastic modulus 5.3 x 103Kq/rtrm", transverse elastic modulus 3.4 x 10" K9/Wa2, linear expansion coefficient 2.9X10-'/C ;Assumed no surrender.

し) シリコン(Si)テップ/:縦弾性係数、1.5
 X 10’ K97grn” 、横弾性係数6XlO
”、線j杉脹係数a、4xio−’/c (3)酸化膜(S’(J2)4:厚さ1pm、縦弾性係
数7.3 X 10” Kg1期2、横弾性係数3.1
×10”Kg/咽2、線膨張係数5x、1o−7/Cz
A7配線3の端面9を原点として、位置と応力の関係を
第5図に示した。同図においてlOはAt配線3の中心
面の応力で、右縦軸に対応する。11は酸化膜(SI0
2 )4の下、1μmのシリコン(Si)チップ1内面
での応力で、左縦軸に対応する。At配線3直下では負
すなわち圧縮応力で、At配線3がないところでは正す
なわち引張応力が作用している。もちろん、−40tl
l:から25Cに変化した場合には、応力の符号は逆に
なる。ζこで重要なことは、A4配線3が降伏しないと
すれば、約20Ky/m2の引張シ応力が発生すること
である。当然At配線3は途中で解伏し、それほど大き
な応力は発生しない。
) Silicon (Si) tip/: Longitudinal elastic modulus, 1.5
X 10'K97grn", transverse elastic modulus 6XlO
”, line j Cedar expansion coefficient a, 4xio-'/c (3) Oxide film (S' (J2) 4: thickness 1 pm, longitudinal elastic modulus 7.3 X 10'' Kg1 period 2, transverse elastic modulus 3.1
×10”Kg/throat 2, linear expansion coefficient 5x, 1o-7/Cz
FIG. 5 shows the relationship between position and stress with the end surface 9 of the A7 wiring 3 as the origin. In the figure, lO is the stress on the center plane of the At wiring 3, and corresponds to the right vertical axis. 11 is an oxide film (SI0
2) Stress on the inner surface of the 1 μm silicon (Si) chip 1 below 4, corresponding to the left vertical axis. Directly below the At wiring 3, negative or compressive stress is acting, and where there is no At wiring 3, positive or tensile stress is acting. Of course -40tl
When changing from l: to 25C, the sign of the stress is reversed. What is important here is that if the A4 wiring 3 does not break down, a tensile stress of about 20 Ky/m2 will occur. Naturally, the At wiring 3 is unraveled in the middle, and no large stress is generated.

飯高一部著「金属と合金」岩波全書(1975・11・
30)によれば、純粋なアルミニウム(At)の降伏点
は5.6−6.3 K9/闘2である。そこで±6 K
g / m ”で階段状に降伏すると仮定すれば、At
配線の温度と熱応力に関して、第6図(a)に示すヒス
テリシスループを描くことができる。
“Metals and Alloys” by Kazue Iitaka, Iwanami Zensho (November 1975)
According to 30), the yield point of pure aluminum (At) is 5.6-6.3 K9/K2. So ±6 K
g/m”, then At
Regarding the temperature and thermal stress of the wiring, a hysteresis loop shown in FIG. 6(a) can be drawn.

同図(a)において直線12の領域でニ、22Kq/r
rm” / 95r3の勾配を持つ。なぜならば、12
0Cから25Cの95Cの変化で引張応力が22に9/
闘2発生する従って、120Cで−6YCq / ta
n ’の圧縮で降伏していた状態から、温度が低下して
、+6Kg/1121+2の引張応力で降伏する温度は
70Cである。このようにして、降伏領域14.15及
び弾性領域12.13を持つヒステリシスルーズを描く
In the same figure (a), in the area of straight line 12, 22Kq/r
rm” / 95r3 because 12
Tensile stress changes from 0C to 25C by 95C to 22 9/
Fight 2 occurs, therefore -6YCq/ta at 120C
The temperature at which the temperature decreases from the state of yielding under compression of n' and yielding at a tensile stress of +6Kg/1121+2 is 70C. In this way we draw a hysteresis loop with a yielding region 14.15 and an elastic region 12.13.

At配線3のヒステリシスプールに対応して、シリコン
チップ1表面のAt配線による熱応力もヒステリシスル
ープを描く。第4図のAt配線3の端面9から80μm
はなれたゲージ抵抗2の部分(第5図におけるgの位置
)の応力は、At配線3の降伏の影響で、第6図(b)
に示すようになる。同図において12′の領域の勾配は
0.043Kg/lrm2/ 95 Cである。なぜな
らば、第5図において、抵抗位置gの応力は0.043
 Kg / m 2(120Cから25Cに変化したと
き)であるからである。さらにAt配線3は、120C
から70Cに変化したとき降伏が生ずるので、その間に
シリコンチップ1内の応力は約0.022Kg/so+
”変化する。従って、正負バランスした応力で降伏して
いると考えているので、シリコンチップ1内応力は約±
0.01 Kg / m ”で降伏を起し、14′。
Corresponding to the hysteresis pool of the At wiring 3, the thermal stress due to the At wiring on the surface of the silicon chip 1 also draws a hysteresis loop. 80 μm from the end surface 9 of the At wiring 3 in FIG.
The stress in the separated part of the gauge resistor 2 (position g in Fig. 5) is due to the breakdown of the At wiring 3, as shown in Fig. 6(b).
It becomes as shown in . In the figure, the gradient in the region 12' is 0.043 Kg/lrm2/95C. This is because, in Fig. 5, the stress at the resistance position g is 0.043
This is because it is Kg/m2 (when changing from 120C to 25C). Furthermore, the At wiring 3 is 120C
Breakdown occurs when the temperature changes from
Therefore, since it is considered that the stress is balanced between positive and negative, the stress inside the silicon chip 1 is approximately ±
Yielding occurred at 0.01 Kg/m'', 14'.

13’ 、15’のヒステリシスループを描く。実際に
はAt配線の降伏が今考えたように±6Kg/M!の応
力で、階段状に起らカいので、第6図(a)。
Draw hysteresis loops of 13' and 15'. In reality, the breakdown of At wiring is ±6Kg/M as just thought! Figure 6 (a).

(b)における12(12’)と14 (14’ )並
びに13 (13’ )と15 (15’ )は曲線で
連続に結ばれる。
12 (12') and 14 (14') and 13 (13') and 15 (15') in (b) are continuously connected by curves.

さて、第6図(b)で示したヒステリシスが発生したと
きの、第2図で示したブリッジ出力のヒステリシスを概
算してみる。
Now, let us roughly estimate the hysteresis of the bridge output shown in FIG. 2 when the hysteresis shown in FIG. 6(b) occurs.

0、02 Kg/rm”のヒステリシス応力Δσによる
駆動電圧に対するブリッジ出力は次式で表わされる。
The bridge output with respect to the drive voltage with a hysteresis stress Δσ of 0.02 Kg/rm” is expressed by the following equation.

ここで、GFはゲージ率で約100(表面不純分濃度5
×IQ1g1.抵抗方向<110>)、YはSiの縦弾
性係数である。
Here, GF is about 100 in gauge factor (surface impurity concentration 5
×IQ1g1. resistance direction <110>), Y is the longitudinal elastic modulus of Si.

上式に数値を代入fしij’、V 、 / E b I
d 7 Xl0−’となる。一方第3図で示したヒステ
リシスは8×10”5で、両者ははソ一致する。このよ
うにして、第3図に示したヒステリシスの原因は抵抗体
近傍のA/、配線によることを、実験と解析を通して明
らかにした。
Substitute the numerical value into the above formula f ij', V , / E b I
d 7 Xl0-'. On the other hand, the hysteresis shown in Fig. 3 is 8 x 10"5, and the two are in agreement. In this way, we can understand that the cause of the hysteresis shown in Fig. 3 is the wiring near the resistor. This was clarified through experiments and analysis.

そこで、対称性を必要とする抵抗体の近傍又は上を通る
配線の形状を、お互の抵抗体に対して対称となるよう配
置すれば、2つの抵抗は一様に変化し、対称性をよく保
つことができる。これが本発明の基本概念である。
Therefore, if the shape of the wiring that passes near or above the resistor that requires symmetry is arranged symmetrically with respect to each resistor, the two resistances will change uniformly and the symmetry will be maintained. Can be kept well. This is the basic concept of the present invention.

本発明に係る半導体装置の一実施例を第、7図に示す。An embodiment of a semiconductor device according to the present invention is shown in FIGS.

同図(a)は上面図で(b)はA−A@面図である。3(a) is a top view, and FIG. 1(b) is an AA@ side view.

本実施例は圧力センサに適用した例である。第1図の各
部に対応した部分は同じ符号を付しである。
This embodiment is an example applied to a pressure sensor. Components corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals.

第7図に示した半導体装置の機能は以下の通りである。The functions of the semiconductor device shown in FIG. 7 are as follows.

すなわち、チップ1上面から圧力が加えられると薄く加
工されたダイアフラム16が変形するうそれに伴いダイ
アプラム16表面に応力が発生し、抵抗体2a及び2C
の抵抗値が上昇し、一方2b及び2dは減少する。例え
ば図のようにAt配線3a、3b、3C,3dで、ホイ
ートストーンブリッジ構成にすれば、圧力に比例した出
力が得られる。
That is, when pressure is applied from the top surface of the chip 1, the thinly processed diaphragm 16 deforms, and stress is generated on the surface of the diaphragm 16, causing resistance elements 2a and 2C to deform.
The resistance value of 2b and 2d decreases while the resistance value of 2b and 2d increases. For example, if a Wheatstone bridge configuration is formed using At wirings 3a, 3b, 3C, and 3d as shown in the figure, an output proportional to pressure can be obtained.

チップの面方位は一般に(100)が用いられる。これ
は、異方性エツチングによシ、ダイアフラム16が形成
しやすいからであると同時に、将来ICプロセスを用い
て、チップ周辺に増幅器等の付加回路をつけやすいから
である。最大出力を得るには抵抗体2a〜2dの長手方
向を〈110>にすべきである。圧力がないときには4
個の抵抗の特性がそろっていなければならない。レイア
ウト上、図示したように、抵抗体2bあるいi2dの近
傍に平行にAt配線を設けなければならないことがある
。一方、抵抗体2aあるいは2Cの近傍に平行にkl配
線ヶレイアウトする必要がない場合であってもlt配線
3a’及び3 c /を設けないと前述した理由によシ
、温度サイクルで、零点にヒステリシスが生ずる。そこ
で本実施例ではA、6配線3a’及び3 c /を設け
ることによりセンナ出力のヒステリシスをなくすもので
ある。本実施例の場合、抵抗体2aと2b並びに、抵抗
体2Cと2dが対称な特性であることが必要である。
Generally, (100) is used as the plane orientation of the chip. This is because the diaphragm 16 can be easily formed by anisotropic etching, and at the same time, it will be easier to attach additional circuits such as amplifiers to the periphery of the chip using an IC process in the future. To obtain the maximum output, the longitudinal direction of the resistors 2a to 2d should be <110>. 4 when there is no pressure
The characteristics of the individual resistors must be the same. Due to the layout, it may be necessary to provide an At wiring in parallel near the resistor 2b or i2d as shown in the figure. On the other hand, even if it is not necessary to lay out the kl wiring in parallel near the resistor 2a or 2C, if the lt wiring 3a' and 3c/ are not provided, hysteresis will occur at the zero point due to temperature cycles for the reason mentioned above. occurs. Therefore, in this embodiment, the hysteresis of the sensor output is eliminated by providing the A, 6 wirings 3a' and 3c/. In the case of this embodiment, it is necessary that the resistors 2a and 2b and the resistors 2C and 2d have symmetrical characteristics.

そこで、抵抗体2bに平行に配置されたA4配線3bが
抵抗2bに及ぼす熱応力とはソ等しい熱応力を発生する
補助用のAt配線3a’を設け、同様にAt配線3 c
 / も設ければ、4個の抵抗体2a、2b、2c、2
dに等量のヒステリシスが発生し、ブリッジ出力として
は、はとんど補償される。要は、At配線3a′、及び
3Cの作用は、At配線3b及び3dが抵抗体2b及び
2dに及ぼす熱応力と等しい熱応力を発生することにあ
るので、図示のようにAt配線3a’ (3G’ )と
3a (3C)が接続さ1ている必秩はない。又配置場
所を逆にしてもよいし、両側に配置してもよい。
Therefore, an auxiliary At wiring 3a' is provided which generates a thermal stress equal to the thermal stress exerted on the resistor 2b by the A4 wiring 3b placed parallel to the resistor 2b, and the At wiring 3c is similarly placed.
/ If also provided, four resistors 2a, 2b, 2c, 2
An equal amount of hysteresis occurs in d, and as a bridge output, it is almost compensated. The point is that the action of the At wirings 3a' and 3C is to generate thermal stress equal to the thermal stress exerted by the At wirings 3b and 3d on the resistors 2b and 2d, so as shown in the figure, the At wirings 3a' ( There is no guarantee that 3G') and 3a (3C) are connected. Further, the arrangement location may be reversed or may be arranged on both sides.

本実施例によれば、At配線を抵抗体から十分離す必要
がなく、抵抗体の実装密度を上げることができる。At
配線プロセスと同一プロセスで制作できる等の効果があ
る。
According to this embodiment, it is not necessary to separate the At wiring sufficiently from the resistor, and the mounting density of the resistor can be increased. At
It has the advantage of being able to be produced using the same process as the wiring process.

第8図に他の実施例を示す。同図(a)H差動増幅段を
示す。入力トランジスタQ1及びQ2のエミッタ21及
び24は共通接続され、またコレクタ19及び22はそ
れぞれ負荷抵抗17.18を介して電源■0.に接続さ
れている。この回路において重要なことは、抵抗17及
び18の特性の対称性が十分とれていなければならない
ことである。これは2個の抵抗17.18の特性の不平
衡がオフセットに直接影響するからである。同図(b)
は同図(a)のレイアウトの一例である。これはトラン
ジスタQ2のベース23から出たAt配線26を抵抗1
8の近傍を通さなければならないときの一例である。一
方、トランジスタQ1のペースから出たAt配線25を
図のように垂直に通したとき、抵抗18とA7配線26
の位置関係と抵抗17とAt配線25の位置関係に対称
性がない。
FIG. 8 shows another embodiment. (a) shows an H differential amplification stage. The emitters 21 and 24 of the input transistors Q1 and Q2 are commonly connected, and the collectors 19 and 22 are connected to the power supply 0.1 through load resistors 17 and 18, respectively. It is connected to the. What is important in this circuit is that the characteristics of resistors 17 and 18 must be sufficiently symmetrical. This is because the imbalance in the characteristics of the two resistors 17 and 18 directly affects the offset. Same figure (b)
is an example of the layout shown in FIG. This connects the At wiring 26 coming out from the base 23 of transistor Q2 to resistor 1.
This is an example when it is necessary to pass through the neighborhood of 8. On the other hand, when the At wiring 25 coming out from the transistor Q1 is passed vertically as shown in the figure, the resistor 18 and the A7 wiring 26
There is no symmetry between the positional relationship between the resistor 17 and the At wiring 25.

そこで、A4配線26に対応して補助用のAt配線27
を配置することにより、抵抗体の温度ヒステリシスが2
個の抵抗体で等しく生じ、トランジスタQ1.Q2のコ
レクタ19.22間にはヒステリシスが出なくなる。
Therefore, the auxiliary At wiring 27 corresponds to the A4 wiring 26.
By arranging the temperature hysteresis of the resistor is 2
transistors Q1. Hysteresis no longer appears between collectors 19 and 22 of Q2.

本発明の他の実施例を第9図に示す。第7図(a)はA
/D変換器やD/A変換器に用いられる抵抗ラダーの一
部分の構成が示されており、同図において抵抗28,2
9.30は基準電圧を得るための抵抗ラダー、配線31
,32.33は基準電圧をとシ出す配線である。同図(
b)にそのレイアウトの一例を出す。同図において抵抗
30上に配線34を交差させなければならないとき、他
の抵抗28.29上にも補助用のAt配線35.35’
を配置することによシ抵抗列の特性の対称性を保ち、ヒ
ステリシスをなくすことができる。
Another embodiment of the invention is shown in FIG. Figure 7(a) is A
The structure of a part of the resistance ladder used in the /D converter and the D/A converter is shown.
9.30 is the resistance ladder and wiring 31 to obtain the reference voltage
, 32 and 33 are wirings for outputting the reference voltage. Same figure (
An example of the layout is shown in b). In the same figure, when the wiring 34 has to cross over the resistor 30, the auxiliary At wiring 35.35' is also placed over the other resistors 28.29.
By arranging the resistor array, the symmetry of the characteristics of the resistor string can be maintained and hysteresis can be eliminated.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば広い温度範囲にわたって抵抗体の特性の
対称性を保持することができ、また実装密度が大きくと
れ且つ汎用性ある半導体装置を実現できる。
According to the present invention, it is possible to maintain the symmetry of the characteristics of a resistor over a wide temperature range, and it is also possible to realize a semiconductor device with high packaging density and versatility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の基本概念を説明するための半導体装置
の構成を示し、同図(a)はその平面図、同図(b)は
同図(a)におけるA−A線による断面図、第2図は第
1図に示した半導体装置の測定回路図、第3図は第2図
に示した測定回路による温度特性の測定結果を示す図、
第4図は第1図における半導体装置を2次元モデルとし
て示した図、第5図は第4図に示した2次元モデルにお
いて有限要素法で計算杏タシリコンチップ内面の熱応力
を位置との関係で示した図、第6図は熱応力のヒステリ
シス特性を示す図、第7図は本発明に係る半導体装置の
一実施例の構成を示し、同図(a)はその平面図、同図
(b)は同図(a)におけるA−A線による断面図、第
8図は本発明に係る半導体装置の他の実施例を示し、同
図(a)はその回路図、同図(b)はその実装状態を示
す図、第9図は本発明に係る半導体装置の更に他の実施
例を示し、同図(a)はその回路図、同図(b)はその
実装状態を示す図である。 1・・・半導体チップ、2a〜2b・・・拡散抵抗体、
3 a〜3 d−・At配線、27,35.35ノ・・
・補第 10 2b (b) C 第Z[2] 30 1崖(・C) 40 茅512] 第60 0 っ (b) ′第7口 (八2 (b) ′第δ口 (久2 第912] (久ン (b) ”3q 第1頁の続き [相]発明者 小林 良−日立車輪 所内
FIG. 1 shows the configuration of a semiconductor device for explaining the basic concept of the present invention, FIG. 1(a) is a plan view thereof, and FIG. 1(b) is a sectional view taken along line A-A in FIG. , FIG. 2 is a measurement circuit diagram of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the measurement results of temperature characteristics by the measurement circuit shown in FIG. 2.
Figure 4 is a diagram showing the semiconductor device in Figure 1 as a two-dimensional model, and Figure 5 is a diagram showing the thermal stress on the inner surface of the silicon chip calculated using the finite element method using the two-dimensional model shown in Figure 4. FIG. 6 is a diagram showing the hysteresis characteristics of thermal stress, FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 6A is a plan view thereof. (b) is a sectional view taken along line A-A in FIG. 8(a), FIG. 8 shows another embodiment of the semiconductor device according to the present invention, FIG. ) is a diagram showing the mounted state, FIG. 9 shows still another embodiment of the semiconductor device according to the present invention, FIG. 9(a) is its circuit diagram, and FIG. 9(b) is a diagram showing its mounted state. It is. 1... Semiconductor chip, 2a-2b... Diffused resistor,
3 a~3 d-・At wiring, 27, 35.35 no.
・Supplementary No. 10 2b (b) C No. Z [2] 30 1 cliff (・C) 40 Chi 512] No. 60 0 (b) '7th entrance (82 (b) ' 2nd δ entrance (Ku 2nd 912] (Kun (b) "3q Continuation of page 1 [phase] Inventor Ryo Kobayashi - Inside Hitachi Wheelworks

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、少なくとも2個の、特性に対称性が要求される拡散
抵抗体を同一チップ上に有する半導体装置において、前
記抵抗体の近傍をほぼ平行に通る配線体、あるいは抵抗
体と交叉する配線体から抵抗体に及ばず熱応力が前記少
なくとも2個の抵抗体に対称となるように前記配線体に
対し補助用の配線体を付設したことを特徴とする半導体
装置。
1. In a semiconductor device having at least two diffused resistors whose characteristics are required to have symmetry on the same chip, from a wiring body that runs approximately parallel to the resistor or a wiring body that intersects with the resistor. A semiconductor device characterized in that an auxiliary wiring body is attached to the wiring body so that thermal stress does not reach the resistor and is symmetrical to the at least two resistors.
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