NL8203323A - Geintegreerde weerstand. - Google Patents

Description

* * ^ Λ PHN 10.419 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Geïntegreerde veerstand.

De uitvinding heeft betrekking cp een geïntegreerde weerstand met een substraat van een eerste geleidingstype, een laag halfgeleider-materiaal epitaxiaal aangetracht op genoemd substraat, waarbij genoemd hhlfgeleidermateriaal van een tweede aan het eerste geleidingstype 5 tegengesteld type is,' een gebied van halfgeleidend materiaal van het eerste geleidingstype dat gediffundeerd is in genoemde epitaxiaal aangetrachte laag, walk gebied het weerstandselement van de geïntegreerde weerstand bevat en een eerste en een tweede met een relatief goed geleidende laag bedekt uiteinde alsook tenminste één eveneens met een relatief 10 goed geleidende laag bedekt aftakgebied bezit, waarbij het weerstands-element zich uitstrekt tussen het eerste uiteinde en het tweede uiteinde en waarbij het aftakgebied zich electrisch gezien tussen het eerste en het tweede uiteinde bevindt, en een eerste contactgebied verbonden met genoemde epitaxiaal aangebrachte laag en aangetracht buiten het 15 genoemde gebied in de nabijheid van het eerste uiteinde.

Een dergelijke weerstand is bekend uit de Duitse tervisiegelegde octrooiaanvrage marmer 27.20.653.

Bij geïntegreerde weerstanden is het een probleem, dat de weerstandswaarde afhankelijk is van de spanning op en over die weerstand 20 tengevolge van het veldeffect van de epitaxiale laag ten opzichte van de weerstand. Qn dit effect te reduceren is in die genoemde Duitse tervisiegelegde octrooiaanvrage nummer 27.20.653.voorgesteld cm de epitaxiale laag met een spanning te sturen die is afgeleid van de spanning op of over de weerstand, bijvoorbeeld de spanning op één van 25 de uiteinden van die weerstand. Deze oplossing blijkt vooral bij grote signaalspanning over die weerstand het probleem niet geheel op te lossen.

De uitvinding beoogt een verbetering van de békende oplossing, in het bijzonder bij van aftakkingen voorziene weerstanden en wordt daartoe gekenmerkt, door een tweede contactgebied verbanden met 30 genoemde epitaxiaal aangebrachte laag en aangebracht naast het genoemde gebied in de nabijheid van het tweede uiteinde, middelen voor het althans signaalstroarmatig electrisch koppelen van het eerste contactgebied met het eerste uiteinde van het tweede contactgebied met het tweede uiteinde, 8203323 1 *' « PEN 10.419 2 een eerste ansloten laag van het tweede geleidingstype dat zich uitstrekt van onder het eerste contact tot onder het eerste uiteinde, een tweede ansloten laag die zich uitstrekt van onder het tweede contact tot onder het tweede uiteinde en tenminste één verdere ansloten laag die zich 5 uitstrekt onder het aftakgebied, waarbij de genoemde ansloten lagen van het tweede geleidingstype zijn, aangebracht zijn in de epitaxiale laag en ten opzichte van de epitaxiale laag relatief goed geleidend zijn, on aldus de epitaxiale laag onder het eerste en tweede uiteinde, onder het aftastgebied en tussen het eerste respectievelijk het tweede contact 10 en het eerste respectievelijk tweede uiteinde kort te sluiten.

Door de aansturing van de epitaxiale laag bij beide uiteinden van de weerstand, waardoor over die epitaxiale laag dezelfde signaal-spanning aanwezig is als over de weerstand, volgt de spanning qp ieder punt van die epitaxiale laag onder die weerstand beter de spanning qp 15 het corresponderend punt van die weerstand waardoor er nagenoeg geen veldeffect aanwezig is. De gelijkenis van het spanningsverloqp langs de epitaxiale laag met het spanningsverloqp langs de weerstand wordt daarbij nog aanmerkelijk verbeterd door genoemde begraven lagen.

Hierbij zij opgemerkt, dat het aan beide uiteinden 20 aansturen van de epitaxiale laag met de spanning over de weerstand, echter zonder aanwezigheid van de aftakking en de begraven lagen qp zich bekend is uit de Nederlandse tervisiegelegde octrooiaanvrage nummer 72.01.965 alwaar een dergelijke maatregel toegepast wordt om het effect van parasitaire capaciteiten te reduceren.

25 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin figuur 1 schematisch een bovenaanzicht van een geïntegreerde weerstand volgens de uitvinding toont, figuur 2 een doorsnede van die veerstand toont, en 30 figuur 3 het electrische vervangingsschema van zo een veerstand toont.

Figuur 1 toont schematisch een geïntegreerde veerstand volgens de uitvinding. In een bak 1 van halfgeleidend materiaal, bijvoorbeeld van het n-type is met behulp van een p-type diffusie een 35 veerstandsbaan 2 aangetracht. Hierop zijn metaalcontacten 30 tot en met 34 aangetracht. Ter veerszijde van de veerstandsbaan 2 zijn contacten 4 en 5 qp de bak 1 aangetracht. Het ere uiteinde met contact 30 is via een emitter-volgertransistor 7 verbonden met contact 4, 8203323 W' —...... ,--.

* ►· «; HJN 10.419 3 terwijl van het ander uiteinde contact 34 met contact 5 verbonden is.

Figuur 2 toont schematisch de doorsnede van de weerstand volgens figuur 1, waarbij de metaalcontacten niet getekend zijn.

Op een p-type substraat P-5UB is een n-type epitaxiale laag N-EPI aan-5 gebracht, die door middel van een diepe p-type scheidingsdiffusie DP van de omgeving is afgesloten en die daardoor de bak 1 vormt. In die epitaxiale laag is een p-type laag SP aangehracht die de weerstandsbaan 2 vormt. Over het geheel is een isolerende laag aangebracht, waarin ccntactcpeningen 00 zijn aangehracht via welke met de metaalcontacten 10 30 tot en met 34, 4 en 5 (figuur T) contact genaakt kan vcrden met de weerstandsbaan en de epitaxiale laag. Onder de contacten 4 en 5 wordt met een diepe n-diffusie EN met daarin een ondiepe n-diffusie SN contact gemaakt met de epitaxiale laag. Onder de contacten 30 tot en met 34, 4 en 5 alsmede onder de verbinding tussen de contacten 4 en 30 en de 15 contacten 5 en 34 zijn tussen de epitaxiale laag N-EPI en het substraat P-SUB begraven n-type lagen BN van goed geleidend materiaal aangehracht cm ter plaatse de epitaxiale laag kart te sluiten.

Figuur 3 toont het electrisch vervangingsschema van de veerstand volgens figuur 1 en 2. De weerstandsbaan 2 kan gerepresenteerd 20 worden door weerstanden met daar tussen kortsluitingen die overeenkomen met de contacten 30 tot en met 34. De epitaxiale laag wordt eveneens gerepresenteerd door daaronder liggende weerstanden met daar tussen kortsluitingen ter plaatse van de begraven lagen BN. Wordt over de geïntegreerde weerstand 2 een signaalspanning aangelegd, dan wordt via 25 de emittervolger 7 en de verbinding 6 eenzelfde spanning aangelegd over de weerstand van de epitaxiale laag. Doordat het patroon van weerstanden en· kortsluitingen langs de weerstand 2 en de epitaxiale laag 3 hetzelfde is, is ook het spanningsverloop hetzelfde zodat elk punt van de epitaxiale laag qua spanning het boven liggende punt van de geïnte-30 greerde weerstand volgt, zodat niet-lineariteit tengevolge van het veldeffeet tussen de veerstand en de epitaxiale laag opgeheven is.

De weerstandsbaan 2 hoeft geen recht verloop te hebben.

Zo kunnen bijvoorbeeld de aftakkingen 31, 32 en 33 via T-vormige zijtakken tot stand kanen. Ook laddervarmige structuren zijn denkbaar.

35 Eveneens hoeft de epitaxiale laag niet altijd via een spanningsvolger 7 aangestuurd te worden. Wordt weerstand 2 vanuit een laagohmige bron gestuurd, dan is een directe galvanische verbinding vaak mogelijk.

8203323

Claims (1)

1. β ’ν ΡΗΝ 10.419 4 CCNCUJSIE; Geïntegreerde veerstand met een substraat van een eerste geleidingstype, een laag halfgeleidermateriaal epitaxiaal aangebracht op genoemd substraat, waarbij genoemd halfgeleidermateriaal van een tweede aan het eerste geleidingstype tegengesteld type is, een gebied 5 van halfgeleidend materiaal van het eerste geleidingstype dat gediffundeerd is in genoemde epitaxiaal aangebrachte laag, welk gebied het veerstandselement van de geïntegreerde weerstand bevat en een eerste en tweede met een relatief goed geleidende laag bedekt uiteinde alsook tenminste êén eveneens met een relatief goed geleidende laag bedekt 10 aftakgebied bezit, waarbij het veerstandselement zich uitstrekt tussen het eerste uiteinde en het tweede uiteinde en waarbij het aftakgebied zich electrisch gezien -tussen het eerste en het tweede uiteinde bevindt, en een eerste contactgebied verbonden met genoemde epitaxiaal aangebrachte laag en aangebracht buiten het genoemde gebied in de nabijheid 15 van het eerste uiteinde, gekenmerkt, door een tweede contactgebied verbonden met genoemde epitaxiaal aangebrachte laag en aangebracht naast het genoemde gebied in de nabijheid van het tweede uiteinde, middelen voor het althans signaalstroarmatig electrisch koppelen van het eerste contactgebied met het eerste uiteinde en het tweede 20 contactgebied met het tweede uiteinde, een eerste ansloten laag van het tweede geleidingstype dat zich uitstrekt van onder het eerste contact tot onder het eerste uiteinde, een tweede ansloten laag die zich uitstrekt van onder het tweede contact tot onder het tweede uiteinde en tenminste êén verdere ansloten laag die zich uitstrékt onder 25 het aftakgebied, waarbij de genoemde ansloten lagen van het tweede geleidingstype zijn, aangebracht zijn in de epitaxiale laag en ten opzichte van de epitaxiale laag relatief goed geleidend zijn, cm aldus de epitaxiale laag onder hst eerste en tweede uiteinde, aider het aftastgebied en tussen het eerste respectievelijk het tweede 30 contact en het eerste respectievelijk tweede uiteinde kort te sluiten. 35 8203323