JPH09232115A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPH09232115A JPH09232115A JP8037746A JP3774696A JPH09232115A JP H09232115 A JPH09232115 A JP H09232115A JP 8037746 A JP8037746 A JP 8037746A JP 3774696 A JP3774696 A JP 3774696A JP H09232115 A JPH09232115 A JP H09232115A
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Abstract
間がパンチスルーによって短絡してしまい、ツェナーダ
イオードの破壊、短絡ができず、安定したトリミングを
行えない場合がある。 【解決手段】 第1導電型の半導体層1に形成された第
1の島領域内3に第2導電型の半導体層で形成された複
数個の抵抗素子5のそれぞれに対して、前記第1の島領
域とは別の第2の島領域内に形成された複数個のツェナ
ーダイオードD1乃至3が各々1対1となるよう並列に
接続されたトリミング抵抗部を有する半導体集積回路に
おいて、前記複数個の抵抗素子5,5の素子間隔Wを、
各抵抗素子5からそれぞれ広がる空乏層が互いに接触し
ないよう離間してなることを特徴とする。
Description
し、特にツェナーザップトリミングによる抵抗トリミン
グ構成を有する半導体集積回路に関する。
の周波数等を高精度に制御する方法として、抵抗のトリ
ミングを行う場合がある。この抵抗トリミングとして
は、複数のトリミング抵抗のそれぞれに並行に接続され
た複数のツェナーダイオードを各々設けておき、必要と
する抵抗値に合わせるためにツェナーダイオードを選択
的に破壊して抵抗トリミングを行うツェナーザップトリ
ミングが多く利用されている。
回路図を示す。図中のR1,R2,R3はそれぞれトリ
ミング抵抗を表し、この各トリミング抵抗にはそれぞ
れ、ツェナーダイオードD1,D2,D3が各々並列に
接続されている。ここでは、各抵抗を構成する抵抗素子
単位R0を500Ωとしており、各抵抗R1乃至R3の
抵抗値はそれぞれ、500Ω、1000Ω、1500Ω
である。
ングは、トリミングしたい抵抗に並列接続されたツェナ
ーダイオードに対して、カソード側が+電位、アノード
側が−電位となるように高電圧の電流パルスを印加し、
このツェナーダイオードを破壊、短絡させて抵抗トリミ
ングを行う。例えば、ツェナーダイオードを全く破壊し
ない状態においては、このトリミング抵抗部全体の抵抗
値は(R1+R2+R3)=3000Ωであるが、今、
ツェナーダイオードD1を破壊したとすると、このツェ
ナーダイオードD1は短絡され、トリミング抵抗部全体
の抵抗値は(R2+R3)=2500Ωとなる。
おける実際のトリミング抵抗素子の平面図及びそのA−
A’断面図である。図1と同一機能部分には同一記号を
付している。
め込み拡散層、3はN型エピタキシャル層、4はN型エ
ピタキシャル層3を島領域とするP型分離拡散層であ
る。5は各トリミング抵抗R1,R2,R3となるP型
ベース拡散層、6はメタル配線、7は酸化膜である。各
トリミング抵抗R1,R2,R3はメタル配線6を介し
てツェナーダイオードD1,D2,D3に接続されてい
る。
を行う場合、上述したようにツェナーダイオードのカソ
ード側が+電位、アノード側が−電位となるように高電
圧の電流パルスを印加し、これを破壊、短絡させる訳で
あるが、ここで以下のような問題が生じる可能性を発明
者は見出した。
グ抵抗R1をトリミングするためにツェナーダイオード
D1を破壊しようとする場合において、トリミング抵抗
R1の−電位となるP型ベース拡散層5Aとトリミング
抵抗R2の+電位となるP型ベース拡散層5A’の間に
は電位差が生じる。
が狭いと、P型拡散層5Aから空乏層が広がりP型拡散
層5A’に到達してP型拡散層5A−5A’間がパンチ
スルーにより短絡するため、トリミング対象である抵抗
R1が短絡してしまう可能性がある。
対象である抵抗R1が短絡してしまうとインピーダンス
が低くなるために、電流はほとんど短絡したトリミング
抵抗R1に流れてしまう。
電流しか流れず、ツェナーダイオードD1の破壊、短絡
ができなくなり、トリミング抵抗R1の抵抗成分が残留
してしまう。そして、このように残留した抵抗成分は容
易に変動するので信頼性に欠ける。つまり、安定したツ
ェナーザップトリミングができないという問題が起きる
恐れがある。
型拡散層5A,5A’間の層間間隔が狭くなりつつある
近年の集積回路において問題となることが考えられる。
ツェナーザップトリミングを行う際に、抵抗間がパンチ
スルーにより短絡してしまう事なく、確実にツェナーダ
イオードを破壊、短絡できる安定したトリミングができ
るトリミング抵抗素子を備えた半導体集積回路を提供す
ることを目的とする。
に本発明の請求項1は、第1導電型の半導体層に形成さ
れた第1の島領域内に第2導電型の半導体層で形成され
た複数個の抵抗素子のそれぞれに対して、前記第1の島
領域とは別の第2の島領域内に形成された複数個のツェ
ナーダイオードが各々1対1となるよう並列に接続され
たトリミング抵抗部を有する半導体集積回路において、
前記複数個の抵抗素子の素子間隔を、各抵抗素子からそ
れぞれ広がる空乏層が互いに接触しないよう離間してな
ることを特徴とする。
された第1の島領域内に第2導電型の半導体層で形成さ
れた複数個の抵抗素子単位を設け、該抵抗素子単位を1
単位として各々重み付けをされた複数の抵抗素子を有
し、該抵抗素子のそれぞれに対して、前記第1の島領域
とは別の第2の島領域内に形成された複数個のツェナー
ダイオードが各々1対1となるよう並列に接続されたト
リミング抵抗部を有する半導体集積回路において、前記
抵抗素子単位間の間隔を、両抵抗素子単位からそれぞれ
広がる空乏層が互いに接触しないよう離間してなること
を特徴とする。
回路において、前記抵抗素子単位間の間隔の内の最小間
隔を、両抵抗素子単位からそれぞれ広がる空乏層が互い
に接触しないよう離間してなることを特徴とする。
記載の半導体集積回路において、前記抵抗素子の間隔W
を
対応) ND=ドナー不純物濃度(第1導電型の第1の島領域に
対応) の式で設定される距離より大きくとることを特徴とす
る。
抗素子間の間隔を空乏層の広がりが接触しないように離
間させているので、ツェナーダイオード間に逆電圧をか
けた時に、ツェナーダイオードが破壊、短絡せずに抵抗
素子の方がパンチスルーによって短絡してしまうという
問題を回避できる。
行することが予想される半導体集積回路におけるツェナ
ーザップトリミング抵抗素子において生じ得る問題点を
考察し、且つそれを解決する構造を提供しようとするも
のである。
トリミング抵抗素子においては、トリミング抵抗R1を
トリミングするためにツェナーダイオードD1を破壊し
ようとする場合において、トリミング抵抗R1の−電位
となるP型ベース拡散層5Aとトリミング抵抗R2の+
電位となるP型ベース拡散層5A’の間には電位差が生
じる。
が狭いと、P型拡散層5Aから空乏層が広がりP型拡散
層5A’に到達してP型拡散層5A−5A’間がパンチ
スルーにより短絡するためトリミング対象である抵抗R
1が短絡してしまう可能性があることを発明者は見い出
した。
の対象であるツェナーダイオードが短絡してしまうとイ
ンピーダンスが低くなるために、電流はほとんど短絡し
たトリミング抵抗R1に流れてしまう。
電流しか流れず、ツェナーダイオードD1の破壊、短絡
ができなくなり、安定したツェナーザップトリミングが
できないという問題が起きる恐れがある。
る。
短絡させるために必要なトリミング電圧が約40Vで、
比抵抗1Ωcm(不純物濃度5×1015atoms/cm2)の
N型エピタキシャル層の島領域3に、不純物濃度1×1
018atoms/cm2のP型ベース拡散層からなるトリミング
抵抗5(R1,R2,R3)が形成されているものとす
る。
する場合、P型ベース拡散層5AからP型ベース拡散層
5A’へ空乏層が3.2μm広がるため、両拡散層5
A、5A’間の間隔が3.2μm以下の場合には、両拡
散層間が短絡し対象トリミング抵抗R1が短絡してしま
う。
各定数、条件を入れることによって導出される。
に対応) ND=ドナー不純物濃度(第1導電型の第1の島領域3
に対応) この式(1)は例えば、「半導体デバイスの基礎」グロ
ーブ著、垂井康夫訳マグロウヒル出版社 1986、P
176の(6.21)式を参考にして求められる。この
(6.21)式はバイアス(トリミング電圧)をかけて
いない時の空乏層幅を求めるものであるが、これよりト
リミング時のバイアスがかかった時の空乏層幅を求める
と式(1)のようになる。
においては、空乏層の広がりによるトリミング抵抗の短
絡の恐れがあるため、本発明においては、トリミング抵
抗間の距離を上記式(1)によって求められる距離より
大きく離間させたことを特徴とする。
リミング抵抗間の距離を3.2μmより大きく離間する
ことによって、トリミング抵抗の短絡の問題は回避でき
る。つまり、抵抗トリミングの際には常に、ツェナーダ
イオードが破壊、短絡して対象のトリミング抵抗が短絡
することのない安定した高信頼性のトリミングを行うこ
とができる。
素子の小型化を図りつつ、且つトリミング抵抗短絡を回
避しようとするので、トリミング抵抗間の距離は4.0
μmと設定すればよい。
来のように比較的層間の間隔が広い場合には問題はなか
ったが、近年のように層間が狭く、また今後さらに狭く
なることが予想される構造において上記問題が起こる可
能性が高くなり、本発明の適用が非常に有効である。
ミングを行う際に、抵抗間がパンチスルーにより短絡し
てしまう事なく、確実にツェナーダイオードを破壊、短
絡できる安定したトリミングができるトリミング抵抗素
子を備えた半導体集積回路を提供できる。
面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 第1導電型の半導体層に形成された第1
の島領域内に第2導電型の半導体層で形成された複数個
の抵抗素子のそれぞれに対して、前記第1の島領域とは
別の第2の島領域内に形成された複数個のツェナーダイ
オードが各々1対1となるよう並列に接続されたトリミ
ング抵抗部を有する半導体集積回路において、 前記複数個の抵抗素子の素子間隔を、各抵抗素子からそ
れぞれ広がる空乏層が互いに接触しないよう離間してな
ることを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】 第1導電型の半導体層に形成された第1
の島領域内に第2導電型の半導体層で形成された複数個
の抵抗素子単位を設け、該抵抗素子単位を1単位として
各々重み付けをされた複数の抵抗素子を有し、該抵抗素
子のそれぞれに対して、前記第1の島領域とは別の第2
の島領域内に形成された複数個のツェナーダイオードが
各々1対1となるよう並列に接続されたトリミング抵抗
部を有する半導体集積回路において、 前記抵抗素子単位間の間隔を、両抵抗素子単位からそれ
ぞれ広がる空乏層が互いに接触しないよう離間してなる
ことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項3】 請求項2に記載の半導体集積回路におい
て、前記抵抗素子単位間の間隔の内の最小間隔を、両抵
抗素子単位からそれぞれ広がる空乏層が互いに接触しな
いよう離間してなることを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいづれかに記載の半導
体集積回路において、前記抵抗素子の間隔Wを 【数1】 ここで、KS=誘電率(11.8) ε0=真空誘電率(8.854×10-14) q=電荷量(1.6×10-19) V=トリミング電圧 φB=拡散電圧 NA=アクセプタ不純物濃度(第2導電型の抵抗素子に
対応) ND=ドナー不純物濃度(第1導電型の第1の島領域に
対応) の式で設定される距離より大きくとることを特徴とする
半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03774696A JP3402901B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03774696A JP3402901B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232115A true JPH09232115A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3402901B2 JP3402901B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=12506052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03774696A Expired - Fee Related JP3402901B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402901B2 (ja) |
-
1996
- 1996-02-26 JP JP03774696A patent/JP3402901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3402901B2 (ja) | 2003-05-06 |
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