JPH0462465B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0462465B2
JPH0462465B2 JP60057816A JP5781685A JPH0462465B2 JP H0462465 B2 JPH0462465 B2 JP H0462465B2 JP 60057816 A JP60057816 A JP 60057816A JP 5781685 A JP5781685 A JP 5781685A JP H0462465 B2 JPH0462465 B2 JP H0462465B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
type impurity
substrate
voltage
impurity region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60057816A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61216457A (ja
Inventor
Katsu Sanada
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP5781685A priority Critical patent/JPS61216457A/ja
Publication of JPS61216457A publication Critical patent/JPS61216457A/ja
Publication of JPH0462465B2 publication Critical patent/JPH0462465B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路等に用いられる半導体
抵抗素子に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の半導体抵抗素子(以下、抵抗素
子という。)は、回路上にて使用する最低電位
(以下、Veeという。)が印加されたP型半導体基
板(以下、P基板という。)上に選択的に設けら
れた、回路上にて使用する最高電位(以下、Vcc
という。)が印加されたN型不純物領域(以下、
N領域という。)上に選択的に設けられたP+型不
純物領域(以下、P+領域という。)上の両端部に
コンタクトを設ける事により構成されていた。
通常P+領域のパターン形は矩形の組み合せで
構成される。すなわち、P基板とN領域間のPN
接合は、P基板にVeeを、N領域にVccを印加す
るため逆バイアス状態になつており、N領域と
P+領域間のPN接合は、抵抗素子として使用する
P+領域にかかる電位はVccとVeeの間の電位であ
るため逆バイアス状態になつており、従つて各々
のPN接合は電気的に絶縁分離された状態になつ
ていた。
さらにこの種の抵抗素子は、上記に述べたN領
域に抵抗素子として使用するP+領域にかかる電
位の高値側電圧を印加する事で構成する事もあ
り、当然N領域とP+領域間のPN接合は逆バイア
ス状態で保てるようになつていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
次にかかる従来の半導体抵抗素子の問題点につ
いて図面を用いて説明する。
第4図aは従来の抵抗素子の一例のパターンレ
イアウトを示す平面図で、第4図bは第4図aの
A−A′線断面図である。
すなわち、11はP基板、12はN領域、13
はP+領域であり抵抗素子として使用される。1
4はN領域12への電位供給のためのN+型不純
物領域(以下、N+−N領域という。)、15はP
基板11への電位供給のためのP+型不純物領域
(以下、P+−P基板という。)、16は絶縁膜、7
1〜74は電極取り出し用開孔部(以下、開孔部
という。)、81〜84は配線、12aはN+型不
純物埋込み層(以下、N+埋込み層という。)を示
している。そして、上述のように、配線81には
Vccが、配線84にはVeeが印加されている。
近年の集積回路の進歩は、高集積化と共に低電
力化が進んできており、それに伴い抵抗素子も微
細化とともに高値の層抵抗(例えばρs10KΩ/口
〜)を利用するプロセスになつてきており、従つ
て抵抗の駆動電圧の違いに対して抵抗値が大幅に
ずれてくる現象が発生してきている。
すなわち、N領域12とP+領域13間のPN接
合にかかる逆バイアス電圧値の変動が、P+領域
13のPN接合面に形成される空乏層の広がり幅
を変動させるため、抵抗素子の抵抗値を変動させ
る。特に層抵抗値(ρs)の大きい抵抗素子ほど、
逆バイアス電圧の変動に対する空乏層の広がり変
動幅が大きくなり、さらに抵抗素子の微細化は空
乏層の広がりが占める抵抗幅や厚さの割合が大き
くなつてくるため、抵抗値の変動幅が大きくな
る。そのため抵抗値自身のバランスを必要とする
回路構成においては、上記抵抗値の変動を考慮し
たパターン設計が必要となるため設計に時間がか
かるという欠点があつた。
さらに上述した従来の抵抗素子は、第4図cに
示すように信号ライン上に乗る雑音が、信号電圧
をVcc+VF値(ここでVF値とはPN接合に順方向
電流が流れ出す順バイアス電圧をさし、通常は
700mV前後有る。)以上にした時、N領域12と
P+領域13間のPN接合は順バイアスされ、順方
向電流iが流れるためその電流のβ倍(βは電流
増幅率を示し通常の寄生PNPトランジスタにお
いては1〜10程度有る。)β,iがP基板11方
向に流れ、いわゆる寄生PNPトランジスタ動作
が発生し、そのため回路誤動作の原因となり、さ
らには大電流による配線の溶断等が発生するとい
う欠点があつた。
さらに上述した従来の抵抗素子は、N領域12
に印加するVcc源が必要なため、Vccラインが布
線されている位置まで、N領域12パターンを引
き延ばさねばならないため、パターンレイアウト
が複雑になり、さらに余分の領域が加わるためチ
ツプが大きくなる欠点があつた。
第5図aは従来の技術において述べたもう一方
の従来例の抵抗素子のパターンレイアウトを示す
平面図、第5図bは第5図aのA−A′線断面図
である。第4図と異なる点は、第4図における配
線81の代りに、配線82を共用するようにした
点である。
上述のように、配線84にはVeeが印加されて
おり、さらにN領域12はP+領域13を駆動す
る電圧の高値側(第5図a,bにて示す配線8
2)の電位が印加されているため、正常使用にお
いては上述の抵抗素子における抵抗への駆動電圧
の違いにおける抵抗値の変動は解決され、さらに
パターンレイアウト上の複雑さやチツプの大きく
なる欠点は解決されるが、上述の抵抗素子にて問
題とならなかつた欠点が新たに発生してきた。
第5図a,bに示す従来の抵抗素子は、P+領
域13を駆動する電圧の高値側と低値側は各々電
極開孔部72と73としなければならないため、
抵抗素子を使用する時の極性は決つてしまう。従
つて、公知のマスタースライス方式やゲートアレ
イ方式のように固定された集積回路素子パターン
上に、配線を変えるだけで種々の電気回路を構成
する方式に対しては、抵抗素子の極性が固定され
てしまうため使用上の制限を受ける欠点があつ
た。
さらに上述した従来の抵抗素子は配線83側の
信号ライン上に乗つた雑音が、信号電圧を配線8
2側の電位よりも高くした時、N領域12とP+
領域13間のPN接合は順バイアスされ、従つて
上述の抵抗素子において発生した誤動作と同様の
寄生PNPトランジスタ動作が発生するため回路
誤動作の原因となり、さらには大電流による配線
の溶断が発生するという欠点があつた。
本発明の目的は上記欠点を解決した、パターン
レイアウトが簡単な半導体抵抗素子を提供するこ
とにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体抵抗素子は、P型半導体基板の
一主面に設けたN型不純物領域と、前記N型不純
物領域内に設けたP型不純物領域と、前記P型不
純物領域の両端の夫々の表面及び前記P型不純物
領域の両端と接する前記N型不純物領域の表面に
接して設け且つ前記P型不純物領域とはオーミツ
ク接触をなし前記N型不純物領域とはシヨツトキ
ー接触を有する配線とを備えている。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明す
る。第1図aは本発明の第1の実施例のパターン
レイアウトを示す平面図、第1図bは第1図aの
A−A′線断面図である。
すなわち、P基板11上に選択的に設けたN領
域12上に、選択的に設けたP+領域13を有す
るP基板11上を覆つた絶縁膜16上に、P基板
11に達する開孔部72a,73a,74を設け
る。
ここで開孔部74は、P基板11をVeeに印加
するために、P基板11上に設けたP+−P基板
領域15の電極取り出し用の開孔部であり、開孔
部72a,73aは、抵抗素子として使用する
P+領域13上の両端部に、N領域12を含むよ
うに設けた電極取り出し用の開孔部である。
そして、金属薄膜を被着し配線としてのパター
ニングを行う事により、形成される配線82a,
83a下の開孔部72a,73a下のN領域12
にはシヨツトキー バリア領域92,93が形成
され、P+領域13及び配線84下の開孔部74
下のP+−P基板領域15に対してはオーミツク
性を有するコンタクト面が形成される。
通常使用される金属薄膜としてはAl,Pt−Al,
Ti−Al,あるいはTi−W−Al等が有る。
以上のようにして形成された抵抗素子構造は、
第1図cに示す等価回路のように、P基板11と
N領域12間のPN接合面J12は、P基板11
にVeeが印加されているめ逆バイアス状態になつ
ているが、P+領域13とN領域12間のPN接合
面J32は、N領域12に印加される電圧が、抵
抗素子Rとして使用するP+領域13に印加され
る高値側の電圧が、シヨツトキーバリアすなわち
シヨツトキーダイオードSBDの順方向電位差
(以下、VSBDという。)一個分を介した値となるた
め、P+領域13との間で一部順バイアス状態と
なる個所が発生し、その最大順バイアス個所は
P+領域13の高値側電圧が入力する近辺のP+領
域13であり、電位差はVSBDとなる。
PN接合が順バイアスされた時の電流、電圧の
関係は、近似的に I=Is・exp(V/VT) ……(1) (Isは飽和電流値、VTは熱電圧値)と表わされ
る。
通常、PN接合における電流、電圧のオーダ
は、I=1μAに対しV=700mV程度であり、又、
シヨツトキーダイオードの順バイアスにおけるオ
ーダは、I=1μAに対しV=450mV程度である。
従つて、上記VSBD一個分の順バイアス電流は、
(1)式にて計算すると、I=1×10-4μAのオーダ
ーとなり実使用上はまつたく問題が無い。従つ
て、PN接合面J32にかかる逆バイアス電圧
は、従来例に比べて極端に小さくできるため、
P+領域13内に広がる空乏層を最小限におさえ
る事ができ、さらに抵抗素子に印加される駆動電
圧の違いにおいても、PN接合面J32のバイア
ス状態は一定なため抵抗値の変動はまつたく発生
しない。
さらに本第1の実施例は、常に抵抗素子に印加
される駆動電圧の高値側の電圧からVSBD一段分で
N領域12がクランプされるため、抵抗を使用す
るにあたつての極性は関係なくさらにPN接合面
J32間の順バイアス状態は、最大電位差はVSBD
一個分しかないため、P+領域13−N領域12
−P基板11間のいわゆる寄生PNPトランジス
タが駆動する事はない。
なおさらに本第1の実施例は、N領域12に印
加される電源が抵抗を駆動する高値側の電圧であ
るため、パターンレイアウト上の配置が自由にで
き、さらに極性の心配がないため使用上の制限を
まつたく受けなくなる。
第2図aは本発明の第2の実施例のパターンレ
イアウトを示す平面図、第2図bは第2図aのA
−A′線断面図である。
本第2の実施例は第1図に示した開孔部72
a,73a下のパターン形状が違う以外はまつた
く同じである。
すなわち、開孔部72b,73bは、抵抗素子
として使用するP+領域13上の両端部に設けた
開孔部であり、開孔部72b,73bに4辺を囲
まれたP+領域13上にN領域12が開孔された
実施例である。
本第2の実施例は、上述の第1の実施例に比べ
て、シヨツトキーダイオードSBDの逆バイアス
特性がハードな特性を示すため、特に抵抗素子の
駆動電圧の高値と低値との差が大きい時(例えば
10V以上。)でも、リーク電流が発生しないため
完全な回路動作を期待できる。
第3図は本発明の第3の実施例のパターンレイ
アウトを示す平面図である。
本実施例は第2の実施例と同様に、第1図に示
した開孔部72a,73a下のパターン形状が違
う以外は全く同様である。すなわちシヨツトキー
バリア領域92a,93aを大きくとるように開
孔部72c,73cを設けたもので、その効果は
第1の実施例と同様である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、抵抗素子の電極
取り出し電極をN領域とP+領域にまたがるよう
に設けるので、電極金属とN領域との間で形成さ
れるシヨツトキーダイオードが挿入された形とな
り、駆動電圧の変動に無関係に抵抗値を一定に保
つ事ができるため、近年発展してきているパター
ンの微細化や回路の低電力化に対する抵抗パター
ンの設計が容易に、短時間でできる。さらに雑音
に対する誤動作を防止できるため、従来特に雑音
に対し弱いため回路上やパターンレイアウト上大
変な労力をかけさらにチツプサイズを大きくせざ
るを得なかつた入出力端子近傍の半導体抵抗素子
に対し、本発明の半導体抵抗素子のみで使用可能
となるため、回路上の使用制限を受けず、容易に
設計できる。又、極性に無関係に使用できるた
め、近年発展してきているセミカスタムICへの
使用が容易にできる。なお、さらに、レイアウト
が容易に、自由にパターニングできるため、チツ
プを小さくでき、一層の歩留りの向上が期待でき
る。従つて、本発明によれば、今後発展していく
微細化、高性能化、さらにセミカスタム化に向け
て高い信頼性を有する高精度の半導体抵抗素子を
用いた大規模集積回路を容易に設計でき、歩留り
良く製造することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図aは本発明の第1の実施例のパターンレ
イアウトを示す平面図、第1図bは第1図aのA
−A′線断面図、第1図cは第1図aの等価回路
図、第2図aは本発明の第2の実施例のパターン
レイアウトを示す平面図、第2図bは第2図aの
A−A′線断面図、第3図は本発明の第3の実施
例のパターンレイアウトを示す平面図、第4図a
は一従来例のパターンレイアウトを示す平面図、
第4図bは第4図aのA−A′線断面図、第4図
cは寄生PNPトランジスタ動作の説明図、第5
図aはもう一つの従来例のパターンレイアウトを
示す平面図、第5図bは第5図aのA−A′線断
面図である。 11……P基板、12……N領域、12a……
N+埋込み層、13……P+領域、14……N+−N
領域、15……P+−P基板、16……絶縁膜、
72a,72b,73a,73b,74……開孔
部、82a,82b,83a,83b,84……
配線、92,92a,93,93a……シヨツト
キーバリア領域、J12,J32……PN接合
面、SBD……シヨツトキーダイオード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 P型半導体基板の一主面に設けたN型不純物
    領域と、前記N型不純物領域内に設けたP型不純
    物領域と、前記P型不純物領域の両端の夫々の表
    面及び前記P型不純物領域の両端と接する前記N
    型不純物領域の表面に接して設け且つ前記P型不
    純物領域とはオーミツク接触をなし前記N型不純
    物領域とはシヨツトキー接触を有する配線とを備
    えたことを特徴とする半導体抵抗素子。
JP5781685A 1985-03-22 1985-03-22 半導体抵抗素子 Granted JPS61216457A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5781685A JPS61216457A (ja) 1985-03-22 1985-03-22 半導体抵抗素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5781685A JPS61216457A (ja) 1985-03-22 1985-03-22 半導体抵抗素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61216457A JPS61216457A (ja) 1986-09-26
JPH0462465B2 true JPH0462465B2 (ja) 1992-10-06

Family

ID=13066441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5781685A Granted JPS61216457A (ja) 1985-03-22 1985-03-22 半導体抵抗素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61216457A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0475371A (ja) * 1990-07-18 1992-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5457981A (en) * 1977-10-18 1979-05-10 Nec Corp Semiconductor device
JPS555858A (en) * 1978-06-29 1980-01-17 Susumu Moriya Method and device for opening angular hole in concrete or like

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61216457A (ja) 1986-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2850801B2 (ja) 半導体素子
EP0776092B1 (en) Semiconductor device
KR0159451B1 (ko) 반도체장치의 보호회로
US4543593A (en) Semiconductor protective device
US4500900A (en) Emitter ballast resistor configuration
US4316202A (en) Semiconductor integrated circuit device having a Schottky barrier diode
JP2791067B2 (ja) モノリシック過電圧保護集合体
US3975718A (en) Semiconductor arrangement, particularly a storage arrangement with field effect transistors, and method of operating the same
JPS6042630B2 (ja) 半導体装置
JPH02126668A (ja) 半導体集積回路
JPS61216457A (ja) 半導体抵抗素子
EP0066041B1 (en) Semiconductor device including resistive elements
JPH0453104B2 (ja)
JP2727910B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPS6359262B2 (ja)
JP2982435B2 (ja) 抵抗器
JPH04330773A (ja) 半導体装置
JPS60241250A (ja) 半導体装置
JPH027553A (ja) 半導体集積回路装置
JP2696300B2 (ja) 二端子光電変換素子
JPH0555471A (ja) 半導体装置
JP2926785B2 (ja) 半導体装置
JPS6210031B2 (ja)
JP2906503B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPS5812343A (ja) 半導体装置