JPS6352468A - 抵抗素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分訝］ この発明は、抵抗素子技術、さらには半導体集積回路装
置内に形成される抵抗素子に適用して有効な技術に関す
るもので、たとえば、温度依存性の低減された抵抗素子
に利用して有効な技術に間するものである。

７、ｂ℃来の技術］ 半導体集積回路装）内に形成される抵抗としては、たと
えは、株式会社コロ士社発行「集積回路工学（１）Ｊヴ
井　大義、永１）穣　共著、１２１〜１２（５頁（モノ
リシンク抵抗）に記載されているような拡散層抵抗が多
く用いられろ。この拡散層抵抗は、拡散されている導電
不純物、虚度によって比較的広い範囲で抵抗値を設定す
ることができるので、半導体集櫃回路装で内では、いわ
ゆるモノリシック抵抗として比較的多く用いられている
。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしなから、上述した技術には、次のような問題点の
あることが本発明者によってあきらかとされた。

すなわち、たとえは上述した拡散、嗜抵抗は、その抵抗
値の温度依存性か概して大きく、二のため精度あるいは
安定性を要求される用途には適さない、という問題点が
あった。

一方、比較的安定な温度特性をもつ抵抗として、アルミ
ニウムなどの金属薄膜を利用した、いわゆる金属１膜抵
抗がある。しかし、この金属薄膜抵抗は、高抵抗値を得
ることが難しいために、その用途が限られている。

本発明の目的は、半導体集積回路装置内にて形成するの
に適した形態でもって、温度依存性がほとんど低減され
た、あるいは任意の温度特性をもつ抵抗を比較的広い抵
抗値範囲の中から任意に遼んで形成できるようにする、
という技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

［問題点を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、拡散層による第１の抵抗素子に多結晶シリコ
ンによる第２の抵抗素子を接続して合成抵抗素子を構成
するとともに、第２の抵抗素子を構成する多結晶シリコ
ン中の導電不純物）６度によって上記合成抵抗素子に所
望の温度特性をもたせる、というものである。

［作用コ 先ず、第３図に示すように、拡散層による第１の抵抗素
子Ｒ１は、その抵抗値が温度の上昇に１゛）ｌって増大
する傾向がある。つまり、正の温度特性をもっている。

一方、第４図に示すように、多結晶シリコンによる第２
の抵抗素子Ｒ２は、温度に対する抵抗値の変化率すなわ
ち温度１系数ΔＲ２／Δｔが、導電性を付与するなめに
１−一プされた不純物の濃度に依存して変化する。この
不純物＜Ｉ’ｔ　Ｉ５Ｃを一定レベル以下に下げると、
負の温度係数をもつようになる。

したがって、導電性付与不純物濃度が低い多結晶シリコ
ンからなる第２の抵抗素子Ｒ２を上記第１の抵抗素子Ｒ
１に直列に接続することによって両抵抗素子Ｒ１，Ｒ２
の合成抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）をもつ抵抗素子Ｒを構成する
と、第３図に示すように、第１．第２の２つの抵抗素子
Ｒ１，Ｒ２の温度特性が相殺されて温度依存性が小さな
抵抗素子Ｒが得られる。また、たとえば第２の抵抗素子
Ｒの不純物濃度をさらに低濃度化するなどして、任意の
温度特性を設定することし可能になる。

以上のようにして、拡散層による第１の抵抗素子に多結
晶シリコンによる第２の抵抗素子を接続して合成抵抗素
子を構成するとともに、第２の抵抗素子を構成する多結
晶シリコン中の導電不純物）這度によって上記合成抵抗
素子に所望の温度特性をもたせる、という目的が達成さ
れる。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

なお、各図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示す
。

第１図はこの発明による技術が適用された半導体集積回
路装置の要部を示す。

同図に示す半導１本集積回路装置は、ｎ−型シリコンエ
ピタキシャルＦＩ２が形成された半導体基板１を用いて
形成されている。同図に示す部分には、ｐ型拡散層３に
よる第１の抵抗素子Ｒ１と多結晶シリコン５による第２
の抵抗素子Ｒ２が形成されている。この第１．第２の２
つの抵抗素子Ｒ１、Ｒ２は、アルミニウム配線８によっ
て互いに直列に接続されている。これにより、第２図に
示すように、両抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の直列合成抵抗値（
Ｒ１＋Ｒ２）をもつ抵抗素子Ｒが構成されている。

ここで、第１の抵抗素子Ｒ１をなすｐ型拡散層３は、ホ
ウ素などのｐ導電性１オ与型不純物が比較的低濃度に部
分拡散されることによって形成されている。

また、第２の抵抗素子Ｒ２をなす多結晶シリコンラは、
表面酸化膜４の上に所定の平面形状にパターニング形成
されるとともに、ホウ素などのｐ導電性付与型不純物か
低濃度にドープされることによって、負の温度特性をも
つように構成されている９さらに、その不純物濃度は、
上記合成抵抗値（Ｒ１＋Ｒ２＞の温度特性がほぼ無視し
得る程度に相段されるような濃度に選定されている。

以上のようにして、拡散層３による第１の抵抗素子Ｒ１
に多結晶シリコン５による第２の抵抗素子Ｒ２を接続し
て合成抵抗素子Ｒを構成するとともに、第２の抵抗素子
Ｒ２を構成する多結晶シリコン５中の導電不純物濃度に
よって上記合成抵抗素子Ｒに所望の温度特性をもたせら
れている。

第５図および第６図は、上記抵抗素子Ｒを形成する部分
の工程を示す。

先ず、第５図に示すように、半導体基板１上の表面酸化
膜４に部分的な開孔部分７を形成するとともに、表面酸
化膜４の上に所定の平面形状の多結晶シリコン５をパタ
ーニング形成する。この状態でもって、ホウ素Ｂなどの
ｐ導電性付与型不純１勿をイオン打ち込みする。このイ
オン打込は、上記開孔部分７と多結晶シリコン５の両方
に対して同時に行う。

次に、第６図に示すように、イオン打ち込みされたｐ導
電性付与型不純物を引き伸ばし拡散さぜることにより、
第１の抵抗素子Ｒ１をなす拡散層３が形成される。この
とき、多結晶シリコン５にイオン打込されたｐ導電性付
与型不純物も、多結晶シリコン中に引き仲はし拡散され
る。これにより、第１の抵抗素子Ｒ１と第２の抵抗素子
Ｒ２が同時に形成される。さらに、アルミニウム配線Ｓ
などの後工程を経ることにより、正の温度特性をもつ第
１の抵抗素子Ｒ１と負の温度特性をもつ第２の抵抗素子
Ｒ２とによって、はぼ無視し得る程度の値あるいは任意
の温度特性をもつ抵抗素子Ｒが構成される。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものて゛はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
更可能であることはいうまζもない。たとえば、第１．
第２の抵抗素子に第３の抵抗素子を加えて任意の温度特
性をもつ抵抗素子を合成するようにしてもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体集積回路装置
に適用した場合について説明したが、それに限定される
ものではなく、たとえばハイブリッ・ド型集績回路のよ
うな、半導体以外の基板を用いる集猜回路装置などにも
適用できる。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、半導体集積回路装置内にて形成するのに適し
た形態でもって、温度依存性がほとんど無視し得る、あ
るいは任意の温度特性をもつ抵抗を比較的広い抵抗随範
囲の中から任意に這んで形成できる、という効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による技術が適用された半導体集積回
路装置の要部を示す断面図、 第２図は第１図に示した部分の等価回路図、第３図は、
拡散層抵抗、多結晶シリコン抵抗、および両抵抗を合成
した抵抗のそれぞれの温度変化状態を示すグラフ、 第４図は第多結晶シリコン抵抗の不純物Ｊ度と温度係数
の関係を示すグラフ、 第５図は第１図に示した半導体集積回路装置を製造する
ための工程の一部を示すＩＥｌｉ面図、第６図は第５図
に示した工程の後に行われる工程を示す断面図である。 １・・・半導体基板、３・・・第１の抵抗素ｊ’−Ｒ１
を構成する拡散層、４・・・表面酸化膜、５・・・第２
の抵抗素子Ｒ２を構成する多結晶シリコン、Ｉ）・・・
第１．第２の２つの抵抗素子Ｒ１、Ｒ２によって構成さ
れる抵抗素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、拡散層による第１の抵抗素子と多結晶シリコンによ
   る第２の抵抗素子とが接続されて両抵抗素子の合成抵抗
   値をもつ抵抗素子が構成されるとともに、上記第２の抵
   抗素子を構成する多結晶シリコンにドープされている導
   電不純物の濃度によって上記合成抵抗値に所定の温度特
   性が付与されていることを特徴とする抵抗素子。 ２、上記第２の抵抗素子を構成する多結晶シリコンには
   、上記第１の抵抗素子の温度特性を相殺するような抵抗
   値をもたらす濃度の導電不純物がドープされていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の抵抗素子。