專利名稱：微調(diào)阻抗元件、半導(dǎo)體器件和微調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微調(diào)阻抗元件、一種半導(dǎo)體器件和一種微調(diào)方法，尤其涉及具有例如內(nèi)置高速元件的半導(dǎo)體器件以及作為用于獲得高精度電阻值的微調(diào)方法的激光微調(diào)。
背景技術(shù)：
通常，由于在加工熱處理中的變化、在離子注入期間注入能量和劑量的變化、以及歸因于光蝕刻(photoetching)工藝的加工尺寸(尤其是線寬)的變化的影響，通過半導(dǎo)體工藝形成的電阻的電阻值的絕對值不利地變化約±10％。
電阻的電阻值的變化會直接不利地影響半導(dǎo)體器件的輸出電壓等。因此，在需要高精度輸出電壓的半導(dǎo)體器件中，利用齊納擊穿微調(diào)、金屬熔絲微調(diào)或者激光微調(diào)來執(zhí)行微調(diào)以便使電阻具有期望的電阻值。
傳統(tǒng)上，對于半導(dǎo)體集成電路，用于提供內(nèi)置微調(diào)電路的技術(shù)采用了例如在制造后可編程的熔絲元件的元件，以便能夠調(diào)整內(nèi)部設(shè)置的恒壓電源電路等所產(chǎn)生的電壓。
傳統(tǒng)微調(diào)電路具有一系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，微調(diào)是從低電壓到高電壓或者從高電壓到低電壓單向執(zhí)行的。因此，即使存在加工變化，通過在制造后測量所產(chǎn)生的電壓，通過提供設(shè)計使得所產(chǎn)生的電壓變得比在非微調(diào)狀態(tài)下的期望值確定地高(或者低)，并且根據(jù)與所述預(yù)期值的偏移量確定應(yīng)在微調(diào)電路中被切斷的熔絲元件，來執(zhí)行微調(diào)。
因此，幾乎所有設(shè)置有能夠調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的電壓的恒壓電源電路的半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)品均經(jīng)受微調(diào)，并且一旦執(zhí)行了微調(diào)，微調(diào)就不能恢復(fù)。對于上述原因，所關(guān)注的是產(chǎn)品可能會在微調(diào)之后通過重新測量而表現(xiàn)出缺陷。為了避免該情況的發(fā)生，通過一次又一次地重復(fù)測量和微調(diào)來逐漸接近期望值的方法不得不被采取，微調(diào)所需的時間變長。
因此，為了處理該情況，提出了例如在JP 11-338560 A中所描述的一種技術(shù)。例如，如圖5所示，差分放大器電路(運算放大器)121用作設(shè)置在半導(dǎo)體集成電路中的恒壓電源電路120中的正相放大器電路，且來自參考電壓產(chǎn)生電路110的參考電壓Vref施加到運算放大器121的正相輸入端。而且，利用電阻對輸出電壓進行分壓所獲得的電壓從電阻分壓電路123反饋到運算放大器121的反相輸入端。
該電阻分壓電路123具有串聯(lián)連接的電阻分壓電阻器R1和R2以及微調(diào)電路124。該微調(diào)電路124通過具有多個微調(diào)元件對并聯(lián)連接到每個電阻分壓電阻器R1和R2的結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的電壓，其中每個微調(diào)元件對包括串聯(lián)連接的微調(diào)電阻r11以及編程元件或開關(guān)元件，例如熔絲元件F11。根據(jù)該微調(diào)電路124，在電壓升高的方向或者電壓下降的方向均能夠調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的電壓。
用來微調(diào)恒壓電源電路120等所產(chǎn)生的電壓的微調(diào)電阻經(jīng)常應(yīng)用到高頻信號不通過的部分。也就是說，采用微調(diào)電阻的微調(diào)電路124通過電阻微調(diào)僅僅調(diào)節(jié)了與DC(直流)特性相關(guān)的所產(chǎn)生的電壓，而沒有考慮微調(diào)電阻和熔絲元件的高頻特性(AC特性)。例如，在前述的半導(dǎo)體集成電路中，切斷在n型外延層上所形成的p型擴散層，使得n型外延層和p型擴散層(微調(diào)電阻)之間的寄生電容依賴于被微調(diào)的部分而改變，并且高頻信號的特性改變，不利地引起了例如相位偏移的有害影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種微調(diào)阻抗元件，其能夠防止當(dāng)微調(diào)阻抗時在該元件與半導(dǎo)體層之間的寄生阻抗發(fā)生改變并且即使對于高頻信號也能夠獲得預(yù)期的阻抗值。
為了解決前述問題，本發(fā)明的微調(diào)阻抗元件包括形成在半導(dǎo)體層上的微調(diào)阻抗；與微調(diào)阻抗的一端相連的第一電極；和與微調(diào)阻抗的另一端相連的第二電極，其中第一電極和第二電極中的至少一個包括與微調(diào)阻抗的不同部分相連的多個連接部分。
按照本發(fā)明，通過切斷多個連接部分中的任何一個來改變第一電極或第二電極到微調(diào)阻抗的連接位置，這允許微調(diào)第一電極和第二電極之間的阻抗。在這種情況下，即使切斷連接部分，在微調(diào)阻抗和半導(dǎo)體層之間的寄生阻抗也不會改變，因此，能夠提供一種即使對高頻信號也能精確微調(diào)阻抗的微調(diào)阻抗元件。
而且，在一個實施例中的微調(diào)阻抗元件中，微調(diào)阻抗是一微調(diào)電阻。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，通過切斷多個連接部分中的任何一個來改變第一電極或第二電極到微調(diào)電阻的連接位置，這允許微調(diào)第一電極和第二電極之間的電阻值。在這種情況下，即使切斷連接部分，在微調(diào)電阻和半導(dǎo)體層之間的寄生電容也不會改變，因此，能夠提供一種即使對高頻信號也能精確微調(diào)電阻值的微調(diào)電阻元件。
而且，一個實施例中的半導(dǎo)體器件包括高頻電路，該電路包括微調(diào)阻抗元件。
在該實施例中的半導(dǎo)體器件中，高頻電路具有即使對高頻信號也能精確地微調(diào)阻抗的微調(diào)阻抗元件，因此，可以獲得穩(wěn)定的高頻操作。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，該元件包括用來測量微調(diào)電阻的電阻值的監(jiān)測電阻(monitor resistor)，且該監(jiān)測電阻與該微調(diào)電阻相鄰放置。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，用來測量微調(diào)電阻的電阻值的監(jiān)測電阻與該微調(diào)電阻相鄰放置。因此，即使微調(diào)電阻本身的電阻不被測量，該微調(diào)電阻的電阻值也能夠通過測量監(jiān)測電阻的電阻值來得出。因此，不需要將引起寄生電容的電阻測量墊(measuring pad)連接到微調(diào)電阻上，而僅需將該電阻測量墊連接到監(jiān)測電阻上。因此，在得出了微調(diào)電阻的電阻值后，能夠更精確地微調(diào)該微調(diào)阻抗元件的電阻值，而沒有給微調(diào)電阻增加任何額外的由電阻測量墊引起的寄生電容。該實施例適于構(gòu)建高頻信號通過的電阻，像放大器電路(例如，運算放大器)的反饋電阻。在運算放大器中，放大因數(shù)由反饋電阻的絕對值來決定。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，該元件包括多個微調(diào)電阻和多個監(jiān)測電阻，且微調(diào)電阻和監(jiān)測電阻是交替相鄰設(shè)置的。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，微調(diào)電阻和監(jiān)測電阻交替相鄰設(shè)置，因此，能夠更精確地得出微調(diào)電阻的電阻值。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，監(jiān)測電阻具有與微調(diào)電阻的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，監(jiān)測電阻的結(jié)構(gòu)與微調(diào)電阻的結(jié)構(gòu)相同。因此，能夠用監(jiān)測電阻更精確地仿真微調(diào)電阻的電阻值，且仍然能夠更精確地得出微調(diào)電阻的電阻值。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，監(jiān)測電阻具有與微調(diào)電阻的線寬相等的線寬。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，監(jiān)測電阻的線寬與微調(diào)電阻的線寬相同。因此，能夠用監(jiān)測電阻來更精確地仿真微調(diào)電阻的電阻值，且仍然能夠更精確地得出微調(diào)電阻的電阻值。
而且，在具有微調(diào)阻抗元件的一個實施例的半導(dǎo)體器件中，微調(diào)電阻和監(jiān)測電阻中的每一個由在n型外延層上所形成的p型擴散層構(gòu)成，且施加到和微調(diào)電阻相對應(yīng)的n型外延層上的反偏壓與施加到和監(jiān)測電阻相對應(yīng)的n型外延層上的反偏壓相等。
在該實施例的半導(dǎo)體器件中，在構(gòu)成監(jiān)測電阻的p型擴散層和n型外延層之間的pn結(jié)的耗盡層幾乎與構(gòu)成微調(diào)電阻的p型擴散層和n型外延層之間的pn結(jié)的耗盡層一樣。具有這種配置，能夠用監(jiān)測電阻來更精確地仿真微調(diào)電阻的電阻值。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，連接部分平行于微調(diào)電阻延伸的方向延伸且設(shè)置在微調(diào)電阻上。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，依靠設(shè)置在微調(diào)電阻上的連接部分，能夠減小該微調(diào)阻抗元件在半導(dǎo)體層上的面積。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，連接部分平行于微調(diào)電阻延伸的方向延伸且與微調(diào)電阻相鄰設(shè)置。
在該實施例中，連接部分與微調(diào)電阻相鄰設(shè)置。因此，例如當(dāng)通過激光微調(diào)來切斷連接部分時，能夠消除對微調(diào)電阻可能被損壞的顧慮。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，微調(diào)電阻是多晶硅電阻。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，微調(diào)電阻是多晶硅電阻。因此，與擴散電阻的寄生電容和溫度系數(shù)相比，這種配置具有寄生電容較小且溫度系數(shù)也較小的優(yōu)點。
而且，在一個實施例的微調(diào)阻抗元件中，微調(diào)阻抗是一微調(diào)電容。
在該實施例的微調(diào)阻抗元件中，微調(diào)阻抗是一微調(diào)電容。
因此，通過切斷多個連接部分中的任何一個來改變第一電極或第二電極到微調(diào)電容的連接位置，并且能夠微調(diào)在第一電極和第二電極之間的電容值。在這種情況下，即使切斷連接部分，在微調(diào)電容和半導(dǎo)體層之間的寄生電容也不會改變，因此，提供了一種即使對高頻信號也能夠精確地微調(diào)電容值的微調(diào)電容元件。
而且，一個實施例的微調(diào)方法利用激光微調(diào)來微調(diào)微調(diào)阻抗元件的第一電極和第二電極之間的阻抗值，該激光微調(diào)是將激光應(yīng)用到微調(diào)阻抗元件所具有的連接部分上。
根據(jù)該實施例的微調(diào)方法，利用激光微調(diào)能夠微調(diào)微調(diào)阻抗元件的第一電極和第二電極之間的阻抗值。
而且，一個實施例中的微調(diào)方法包括以下步驟測量微調(diào)阻抗元件所具有的監(jiān)測電阻的電阻值；基于所測量的電阻值，從微調(diào)阻抗元件所具有的多個連接部分中選擇應(yīng)用激光的連接部分；以及通過將激光應(yīng)用到所選擇的連接部分上，來微調(diào)微調(diào)阻抗元件的第一電極和第二電極之間的阻抗值。
根據(jù)該實施例的微調(diào)方法，測量監(jiān)測電阻的電阻值，且基于所測量的電阻值，從微調(diào)阻抗元件所具有的多個連接部分中選擇應(yīng)用激光的連接部分。因此，不需要將引起寄生電容的電阻測量墊連接到微調(diào)電阻上，而僅需將該電阻測量墊連接到監(jiān)測電阻上。因此，在得出了微調(diào)電阻的電阻值后，能夠更精確地微調(diào)該微調(diào)阻抗元件的電阻值而沒有給微調(diào)電阻增加任何額外的由電阻測量墊引起的寄生電容。
而且，在一個實施例的微調(diào)方法中，選擇連接部分的步驟包括基于從所測量的電阻值中減去與監(jiān)測電阻連接的金屬連線的電阻值而獲得的電阻值，從微調(diào)阻抗元件所具有的多個連接部分中選擇應(yīng)用激光的連接部分。
根據(jù)該實施例的微調(diào)方法，基于從所測量的監(jiān)測電阻的電阻值中減去金屬連線的電阻值而獲得的電阻值，選擇應(yīng)用激光的連接部分。因此，對應(yīng)用激光的連接部分的選擇是基于更精確的監(jiān)測電阻的電阻值，也就是說，基于通過更精確地仿真微調(diào)電阻的電阻值而獲得的電阻值。因此，可以更精確地微調(diào)微調(diào)阻抗元件的電阻值。
一個實施例的光傳輸系統(tǒng)包括微調(diào)阻抗元件。
根據(jù)該實施例的光傳輸系統(tǒng)，能夠獲得一種光傳輸系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，能夠精確地微調(diào)即使對于高頻信號的阻抗，且對高頻信號的操作是精確且穩(wěn)定的。
一個實施例的光學(xué)拾波系統(tǒng)(optical pickup system)包括微調(diào)阻抗元件。
根據(jù)該實施例的光學(xué)拾波系統(tǒng)，能夠獲得一種光學(xué)拾波系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，能夠精確地微調(diào)即使對于高頻信號的阻抗，且對高頻信號的操作是精確且穩(wěn)定的。
根據(jù)本發(fā)明的微調(diào)阻抗元件，通過切斷第一電極或第二電極的多個連接部分中的任何一個來改變第一電極或第二電極到微調(diào)阻抗的連接位置，這允許微調(diào)第一電極和第二電極之間的阻抗。在這種情況下，即使切斷連接部分，在微調(diào)阻抗和半導(dǎo)體層之間的寄生阻抗也不會改變，因此，即使對于高頻信號也能夠提供能精確地微調(diào)阻抗的微調(diào)阻抗元件。


通過以下給出的詳細描述和附圖，能夠更加充分地理解本發(fā)明，其中描述和附圖僅用于說明，而不是對本發(fā)明的限制，附圖中圖1A是本發(fā)明半導(dǎo)體器件第一實施例的基本部分的平面圖，該半導(dǎo)體器件設(shè)置有作為微調(diào)阻抗元件的微調(diào)電阻元件18；圖1B是沿圖1A的X-X’線的剖面圖；圖2是整體顯示第一實施例中的微調(diào)電阻元件18的平面圖；圖3是本發(fā)明半導(dǎo)體器件第二實施例的平面圖，該半導(dǎo)體器件設(shè)置有作為微調(diào)阻抗元件的微調(diào)電阻元件48；圖4是本發(fā)明半導(dǎo)體器件第三實施例的平面圖，該半導(dǎo)體器件設(shè)置有作為微調(diào)阻抗元件的微調(diào)電阻元件58；以及圖5是傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的電路圖。
具體實施例方式
以下將基于附圖中所示的實施例詳細描述本發(fā)明。
第一實施例現(xiàn)將參照圖1A和1B描述作為第一實施例的本發(fā)明的包括微調(diào)阻抗元件的半導(dǎo)體器件。圖1B是沿圖1A的X-X’線的剖面圖。
現(xiàn)將描述第一實施例的半導(dǎo)體器件的制造方法。首先，在p型半導(dǎo)體襯底1的表面上形成用于元件隔離的p型嵌入擴散層2。接著，在p型半導(dǎo)體襯底1的整個表面上形成n型外延層3，并且在與p型嵌入擴散層2相對應(yīng)的部分中從n型外延層3的表面形成p型隔離擴散層4。結(jié)果，n型外延層3在電學(xué)上劃分成多個部分，從而使晶體管的有源元件或者擴散電阻和電容的無源元件在n型外延層3的各個島3a，3b和3c處形成。
微調(diào)電阻元件18作為微調(diào)阻抗元件形成在n型外延層3的島3a至3c中的一個島3b上。作為一個實例，該微調(diào)電阻元件18構(gòu)成了運算放大器(未示出)的反饋電阻。
在p型隔離擴散層4形成后，通過離子注入等在n型外延層3的表面上形成具有高電阻的p型擴散層9。該具有高電阻的p型擴散層9構(gòu)成了作為微調(diào)阻抗的微調(diào)電阻6。
然后，在該p型擴散層9中形成具有比較高的雜質(zhì)濃度(低電阻)的p型擴散層5a，5b，5c和5d。
進一步地，在n型外延層3的表面上形成成為保護薄膜的SiO2薄膜7或類似物，并且在與p型擴散層5a，5b，5c和5d相對應(yīng)的部分中形成接觸窗口7a，7b，7c和7d。第一電極11和第二電極12通過濺射方法或類似方法來形成，以便獲得圖1B所示的結(jié)構(gòu)。每個都通過金屬連線來設(shè)置的第一電極11和第二電極12可以通過多晶硅的連線結(jié)構(gòu)來設(shè)置。
如圖1B所示，第一電極11的端部11a形成在p型擴散層5a上。而且，第二電極12的第一連接部分12-1的端部12-1a、第二連接部分12-2的端部12-2a和第三連接部分12-3的端部12-3a分別形成在p型擴散層5b，5c和5d上。具有這種配置，第一電極11在端部11a處與p型擴散層5a進行歐姆連接，同時第二電極12的第一連接部分12-1、第二連接部分12-2和第三連接部分12-3在端部12-1a、12-2a和12-3a處分別與p型擴散層5b，5c和5d進行歐姆連接。
通過上述工藝，制造出第一實施例的具有作為微調(diào)阻抗元件的微調(diào)電阻元件18的半導(dǎo)體器件。如圖1B所示，該微調(diào)電阻元件18具有線性延長的微調(diào)電阻6，該電阻6由p型擴散層9構(gòu)成。第一電極11的端部11a與位于該微調(diào)電阻6一側(cè)的部分6a相連接。而且，第二電極12的第一連接部分12-1的端部12-1a、第二連接部分12-2的端部12-2a和第三連接部分12-3的端部12-3a分別連接到在該微調(diào)電阻6的另一側(cè)的三個不同的部分6b、6c和6d。
第一電極11具有在與微調(diào)電阻6的長度方向垂直的方向上從其端部11a延伸的垂直交叉部分11b以及平行于該長度方向延伸的平行部分11c。
第二電極12的第一連接部分12-1具有在與所述長度方向垂直的方向上從其端部12-1a延伸的垂直交叉部分12-1b以及平行于該長度方向的平行部分12-1c。第二連接部分12-2具有在與所述長度方向垂直的方向上從其端部12-2a延伸的垂直交叉部分12-2b以及平行于該長度方向的平行部分12-2c。
而且，第二電極12的第三連接部分12-3具有在與所述長度方向垂直的方向上從其端部12-3a延伸的垂直交叉部分12-3b。該第三連接部分12-3延伸到第二電極12的平行部分12-4。
第一連接部分12-1的平行部分12-1c延伸到第二連接部分12-2的平行部分12-2c。第二連接部分12-2的平行部分12-2c延伸到平行部分12-4。
在微調(diào)電阻元件18上，通過將激光應(yīng)用到部分21的激光微調(diào)來切斷部分21，第一電極11和第二電極12的平行部分12-1之間的電阻值能夠增加，其中部分21是被點劃線圍繞的第二電極12的第一連接部分12-1的平行部分12-1c的部分。而且，通過將激光應(yīng)用到部分22的激光微調(diào)來切斷部分22，上述電阻值能夠進一步增加，其中部分22是被點劃線圍繞的第二電極12的第二連接部分12-2的平行部分12-2c的部分。
如圖2所示，該實施例中的半導(dǎo)體器件設(shè)置有與微調(diào)電阻元件18相鄰的監(jiān)測電阻24。該監(jiān)測電阻24由與微調(diào)電阻6類似的p型擴散層9構(gòu)成，并且該p型擴散層9形成在n型外延層3的島3b中。監(jiān)測電阻24具有與微調(diào)電阻6結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)且與微調(diào)電阻6平行設(shè)置。而且，第一電極25連接到該監(jiān)測電阻24的一個端部24a，且第二電極26連接到另一端部24d。
根據(jù)微調(diào)電阻元件18，即使連接部分12-1和12-2的部分21和22被切斷，在微調(diào)電阻6和n型外延層3的島3b之間的寄生電容也不會改變。因此能夠提供即使對于高頻信號也能精確微調(diào)電阻值的微調(diào)電阻元件18。
而且，在該監(jiān)測電阻24中，與p型擴散層5a、5b、5c和5d類似的p型擴散層形成在與p型擴散層5a、5b、5c和5d相對應(yīng)的沿長度的部分中，p型擴散層5a、5b、5c和5d形成在微調(diào)電阻6上。然后，保護薄膜SiO2薄膜7的接觸窗口形成在與該p型擴散層相對應(yīng)的部分中，且第一電極25和第二電極26通過濺射方法或類似方法形成。而且，由與第一和第二電極25和26的材料相同的材料制成的電極島27和28形成在p型擴散層的部分中，該p型擴散層在對應(yīng)于微調(diào)電阻6中形成的p擴散層5b和5c的部分中形成。
與監(jiān)測電阻24相連接的第一電極25和第二電極26連接到各自的測量墊(未示出)上，并測量監(jiān)測電阻24的端部24a和端部24b之間的電阻值。通過所測量到的電阻值，可以得出在微調(diào)電阻6的端部6a和6d之間的電阻值。
因此，根據(jù)本實施例，即使當(dāng)微調(diào)電阻6的電阻值通過工藝變化而變化時，微調(diào)電阻6的電阻值也能夠通過測量由類似工藝制造的監(jiān)測電阻24的電阻值來精確地得出。因此，通過激光微調(diào)能夠適當(dāng)?shù)匚⒄{(diào)微調(diào)電阻元件18的電阻值。
而且，在該實施例的半導(dǎo)體器件中，微調(diào)電阻元件18具有高頻電路，該電路構(gòu)成運算放大器的反饋電阻。因此，根據(jù)該半導(dǎo)體器件，通過即使對于高頻信號也能夠精確地微調(diào)電阻值的微調(diào)電阻元件18，能夠提供其高頻特性令人滿意并且其放大因數(shù)穩(wěn)定的高頻電路。
而且，根據(jù)該實施例的半導(dǎo)體器件，監(jiān)測電阻24的設(shè)置避免了給微調(diào)電阻6本身設(shè)置測量墊的需要，而該測量墊會引起大的寄生電容。由于排除了對于頻率特性惡化的顧慮，這種配置尤其有利于高頻信號通過微調(diào)電阻6的應(yīng)用。也就是說，可以提供其AC特性令人滿意并且其放大因數(shù)穩(wěn)定的高頻電路(例如，運算放大器)。
第二實施例接下來，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的第二實施例如圖3所示。該第二實施例在以下的(i)-(iv)點上不同于前述的第一實施例。
(i)提供具有微調(diào)電阻6和微調(diào)電阻30的微調(diào)電阻元件48來代替微調(diào)電阻元件18。
(ii)提供與微調(diào)電阻6和30連接的第一電極31和第二電極32來代替與微調(diào)電阻6連接的第一電極11和第二電極12。
(iii)除監(jiān)測電阻24之外，還提供監(jiān)測電阻35。
(iv)提供與監(jiān)測電阻24和35連接的第一電極36和第二電極37來代替與監(jiān)測電阻24連接的第一電極25和第二電極26。
在監(jiān)測電阻24與微調(diào)電阻6相鄰設(shè)置的方面，第二實施例與第一實施例類似。在第二實施例中，與微調(diào)電阻6結(jié)構(gòu)相同的微調(diào)電阻30與監(jiān)測電阻24相鄰設(shè)置。而且，與監(jiān)測電阻24結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測電阻35與微調(diào)電阻30相鄰設(shè)置。微調(diào)電阻6和30以及監(jiān)測電阻24和35互相平行交替設(shè)置并且插入預(yù)定的間隔。
位于微調(diào)電阻6和30一端的部分6a和30a與第一電極31的平行部分31a和31b相連接。平行部分31a和31b延伸到垂直交叉部分31c，且垂直交叉部分31c延伸到平行部分31d。
而且，位于微調(diào)電阻6和30另一端的部分6d和30d與第二電極32的第三連接部分32-3的平行部分32-3a和32-3b相連接。平行部分32-3a和32-3b延伸到垂直交叉部分32-3c，且垂直交叉部分32c延伸到平行部分32d。
而且，比微調(diào)電阻6和30的部分6d和30d距所述一端近預(yù)定尺寸的部分6c和30c與第二電極32的第二連接部分32-2的平行部分32-2a和32-2b連接。平行部分32-2a和32-2b延伸到垂直交叉部分32-2c，且垂直交叉部分32-2c延伸到平行部分32d。而且，比微調(diào)電阻6和30的部分6c和30c距所述一端近預(yù)定尺寸的部分6b和30b與第二電極32的第一連接部分32-1的平行部分32-1a和32-1b相連接。平行部分32-1a和32-1b延伸到垂直交叉部分32-1c，且垂直交叉部分32-1c延伸到平行部分32d。
另一方面，位于監(jiān)測電阻24和35一端的部分24a和35a通過第一電極36的連接部分36a彼此連接。連接部分36a跨過微調(diào)電阻30且通過SiO2薄膜7相對于微調(diào)電阻30電絕緣。位于監(jiān)測電阻24和35一端的部分24a和35a在長度方向上具有同樣的位置，且部分24a和35a在長度方向上具有與位于微調(diào)電阻6和30一端的部分6a和30a同樣的位置。
而且，位于監(jiān)測電阻24和35另一端的部分24d和35d經(jīng)由第二電極37的連接部分37a彼此連接。連接部分37a跨過微調(diào)電阻30且通過SiO2薄膜7相對于微調(diào)電阻30電絕緣。監(jiān)測電阻24和35的部分24d和35d在長度方向上具有同樣的位置，且部分24d和35d在長度方向上具有與微調(diào)電阻6和30的部分6d和30d同樣的位置。
而且，由與第二電極37相同的材料制成的電極島28和42形成在部分24c和35c中，部分24c和35c比在監(jiān)測電阻24和35所述另一端的部分24d和35d距在所述一端的部分24a和35a近一預(yù)定尺寸。電極島28和42以及微調(diào)電阻6和30的部分6c和30c在長度方向上具有相同的位置。
而且，由與第二電極37相同的材料制成的電極島27和41形成在部分24b和35b中，部分24b和35b比監(jiān)測電阻24和35的部分24c和35c距在一端的部分24a和35a近一預(yù)定尺寸。電極島27和41以及微調(diào)電阻6和30的部分6b和30b在長度方向上具有相同的位置。
在第二實施例的半導(dǎo)體器件中，通過利用激光微調(diào)切斷在第一連接部分32-1的垂直交叉部分32-1c與連接到微調(diào)電阻元件48的微調(diào)電阻6和30的第二電極32的平行部分32d之間的連接部分44，能夠增加在第一電極31和第二電極32之間的電阻值。進一步地，通過利用激光微調(diào)切斷在第二連接部分32-2的垂直交叉部分32-2c與第二電極32的平行部分32d之間的連接部分45，能夠進一步增加上述電阻值。
而且，在第二實施例的半導(dǎo)體器件中，兩個微調(diào)電阻6和30以及兩個監(jiān)測電阻24和35交替相鄰設(shè)置，因此，在半導(dǎo)體制造過程中的微負(fù)載效應(yīng)(microloading effect)(侵蝕速率依賴于圖案密度變化的現(xiàn)象)變得很難發(fā)生。因此，能夠較為精確地將監(jiān)測電阻24和35的電阻值與微調(diào)電阻6和30的電阻值制造成彼此相等。因此，通過測量與監(jiān)測電阻24和35連接的第一電極36和第二電極37之間的電阻值，能夠更準(zhǔn)確地得出微調(diào)電阻6和30的電阻值。
而且在第二實施例的半導(dǎo)體器件中，監(jiān)測電阻24和35以及微調(diào)電阻6和30制成具有相同的結(jié)構(gòu)，因此，電阻24、35、6和30同樣地接受工藝變化的影響。因此，微調(diào)電阻6和30的電阻值通過監(jiān)測電阻24和35能夠更精確地得出。
盡管希望監(jiān)測電阻和微調(diào)電阻具有同樣的結(jié)構(gòu)，但是電阻可以僅具有同樣的線寬。這是由于對電阻的絕對值施加最嚴(yán)重影響的工藝變化主要歸因于線寬的變化。
而且，希望施加到n型外延層3的島上的反偏壓是相同的，其中在n型外延層3中形成監(jiān)測電阻24和35以及微調(diào)電阻6和30。其原因是，由于監(jiān)測電阻24和35以及微調(diào)電阻6和30都是由p型擴散層9形成且雜質(zhì)濃度比較低，所以位于pn結(jié)中的耗盡層也擴大到電阻一側(cè)，而該pn結(jié)通過施加到n型外延層3上的反偏壓形成，并且，由所述反偏壓的大小可以改變電阻的電阻值。
因此，希望監(jiān)測電阻24和35以及微調(diào)電阻6和30形成在n型外延層3的相同島內(nèi)。而且，即使在監(jiān)測電阻24和35以及微調(diào)電阻6和30在n型外延層3的不同島內(nèi)的情況下，通過對所述島施加相同的反偏壓，也有可能通過測量監(jiān)測電阻24和35的電阻值來精確地得出微調(diào)電阻6和30的電阻值。
而且，在第一和第二實施例中，為了在激光微調(diào)期間不損害微調(diào)電阻6，經(jīng)受激光微調(diào)的平行部分12-1c和12-2c以及連接部分44和45在寬度方向上從微調(diào)電阻6移置排布。然而，在不擔(dān)心激光微調(diào)對微調(diào)電阻6產(chǎn)生損害的情況下，將經(jīng)受激光微調(diào)的電極的連接部分設(shè)置在微調(diào)電阻上也是可以接受的，如在以下第三實施例中那樣。
第三實施例圖4顯示了本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第三實施例。第三實施例與第一實施例的不同之處在于，提供了具有第二電極52的微調(diào)電阻元件58來代替第二電極12。
第二電極52形成在微調(diào)電阻6上。第二電極52具有第一連接部分52-1、第二連接部分52-2和第三連接部分52-3。第一連接部分52-1的端部52-1a與微調(diào)電阻6的部分6b相連接，且第二連接部分52-2的端部52-2a與微調(diào)電阻6的部分6c相連接。而且，第三連接部分52-3的端部52-3a與微調(diào)電阻6的部分6d相連接。而且，第二電極52在長度方向上線性延伸，同時第一連接部分52-1、第二連接部分52-2和第三連接部分52-3線性延伸。
根據(jù)第三實施例，通過利用激光微調(diào)切斷第一連接部分52-1的部分52-1b或第二連接部分52-2的部分52-2b，能夠微調(diào)第一電極11和第二電極52之間的電阻值。
而且，根據(jù)第三實施例，微調(diào)電阻元件58的第二電極52經(jīng)由SiO2薄膜7形成在微調(diào)電阻6上。因此，能夠提供面積小于微調(diào)電阻元件18的微調(diào)電阻元件58?？梢宰⒁獾?，第二電極52可以是金屬連線或者多晶硅電阻。而且，根據(jù)第三實施例，由于微調(diào)電阻元件58的第二電極52存在于微調(diào)電阻6上，第二電極52的寄生電容存在于該電極和微調(diào)電阻6之間。在這種情況下，優(yōu)點在于由于微調(diào)電阻6和第二電極52具有相同的電勢，因此能夠基本上忽略寄生電容。
盡管微調(diào)電阻6是由在第一至第三實施例中的p型擴散層9構(gòu)成的擴散電阻，但是該電阻也可以是由多晶硅制成的電阻。而且，第一至第三實施例中的半導(dǎo)體器件設(shè)置有使用微調(diào)電阻作為微調(diào)阻抗的微調(diào)電阻元件18、48和58。然而，提供具有微調(diào)電容的微調(diào)電容元件來代替微調(diào)電阻作為微調(diào)阻抗元件也是可以接受的。
而且，正如結(jié)合第一和第二實施例所描述的那樣，微調(diào)電阻6和30的電阻值通過測量監(jiān)測電阻24和35的電阻值來得出。在這種情況下，在監(jiān)測電阻24和35中存在用于抽出連線的電極25、26、36和37以及用于電極的擴散層5a、5b和5c。通常地，監(jiān)測電阻24和35以及微調(diào)電阻6和30具有1至3kΩ/□的高電阻，而擴散層5a至5c具有100至300Ω/□的低電阻。如上所述，擴散層5a至5c的電阻值比較低，即使忽略它們也不會引起嚴(yán)重問題。然而，為了更精確地得出微調(diào)電阻6和30的電阻值，希望執(zhí)行從測量監(jiān)測電阻24和35的電阻值所得的結(jié)果中減去用于電極的擴散所導(dǎo)致的電阻值的運算操作。同樣，對于從監(jiān)測電阻24和35延伸到測量墊的電極25、26、36和37的連線電阻，所期望的是，通過從測量監(jiān)測電阻24和35的電阻值所得到的結(jié)果中減去該連線電阻而獲得的值，來得出微調(diào)電阻6和30的電阻值。這是由于連線電阻是不存在于微調(diào)電阻6和30中的電阻元件。
盡管已結(jié)合第一至第三實施例描述了具有微調(diào)電阻元件18，48和58的半導(dǎo)體器件，但也可構(gòu)成設(shè)置有微調(diào)電阻元件18、48或58的光傳輸系統(tǒng)或者光學(xué)拾波系統(tǒng)。而且，也可構(gòu)成設(shè)置有代替微調(diào)電阻元件的微調(diào)電容元件的光傳輸系統(tǒng)或者光學(xué)拾波系統(tǒng)。具有這種配置，即使對于高頻信號也能夠精確地微調(diào)阻抗。在微調(diào)電阻元件用作反饋電阻的情況下，可以提供設(shè)置有如運算放大器的半導(dǎo)體器件的光傳輸系統(tǒng)和光學(xué)拾波系統(tǒng)，在該運算放大器中相對于高頻信號的放大因數(shù)等的運算是精確且穩(wěn)定的。
以上描述了本發(fā)明，顯而易見的是本發(fā)明可以以多種方式變化。這些變化不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的主旨和范圍的背離，所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的修改均包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微調(diào)阻抗元件，包括形成在半導(dǎo)體層上的微調(diào)阻抗；連接到所述微調(diào)阻抗一端的第一電極；以及連接到所述微調(diào)阻抗另一端的第二電極，其中所述第一電極和所述第二電極中的至少一個包括連接到所述微調(diào)阻抗的不同部分的多個連接部分。
2.如權(quán)利要求1所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述微調(diào)阻抗是微調(diào)電阻。
3.一種半導(dǎo)體器件，包括高頻電路，該高頻電路包括如權(quán)利要求1所述的微調(diào)阻抗元件。
4.如權(quán)利要求2所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述元件包括用于測量所述微調(diào)電阻的電阻值的監(jiān)測電阻，以及所述監(jiān)測電阻與所述微調(diào)電阻相鄰設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述元件包括多個所述微調(diào)電阻和多個所述監(jiān)測電阻，以及所述微調(diào)電阻和所述監(jiān)測電阻是交替相鄰設(shè)置的。
6.如權(quán)利要求4所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述監(jiān)測電阻具有與所述微調(diào)電阻的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求4所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述監(jiān)測電阻具有與所述微調(diào)電阻的線寬相等的線寬。
8.一種半導(dǎo)體器件，具有如權(quán)利要求4所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述微調(diào)電阻和所述監(jiān)測電阻中的每一個由在n型外延層上形成的p型擴散層構(gòu)成，以及施加到對應(yīng)于所述微調(diào)電阻的n型外延層上的反偏壓與施加到對應(yīng)于所述監(jiān)測電阻的n型外延層上的反偏壓相等。
9.如權(quán)利要求2所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述連接部分平行于所述微調(diào)電阻延伸的方向延伸并且設(shè)置在所述微調(diào)電阻上。
10.如權(quán)利要求2所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述連接部分平行于所述微調(diào)電阻延伸的方向延伸并且與所述微調(diào)電阻相鄰設(shè)置。
11.如權(quán)利要求2所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述微調(diào)電阻是多晶硅電阻。
12.如權(quán)利要求1所述的微調(diào)阻抗元件，其中所述微調(diào)阻抗是微調(diào)電容。
13.一種微調(diào)方法，該方法利用激光微調(diào)來微調(diào)在微調(diào)阻抗元件的第一電極和第二電極之間的阻抗值，該激光微調(diào)是將激光應(yīng)用到如權(quán)利要求1所述的微調(diào)阻抗元件所具有的所述連接部分上。
14.一種微調(diào)方法，包括以下步驟測量如權(quán)利要求4所述的微調(diào)阻抗元件所具有的所述監(jiān)測電阻的電阻值；基于所測量的電阻值，從所述微調(diào)阻抗元件所具有的多個連接部分中選擇其上應(yīng)用激光的連接部分；以及通過將激光應(yīng)用到所選擇的連接部分上，微調(diào)在所述微調(diào)阻抗元件的所述第一電極和所述第二電極之間的阻抗值。
15.如權(quán)利要求14所述的微調(diào)方法，其中選擇連接部分的步驟包括基于從所測量的所述電阻值中減去連接到所述監(jiān)測電阻的金屬連線的電阻值而獲得的電阻值，從所述微調(diào)阻抗元件所具有的多個連接部分中選擇其上應(yīng)用激光的連接部分。
16.一種光傳輸系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的微調(diào)阻抗元件。
17.一種光學(xué)拾波系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的微調(diào)阻抗元件。
全文摘要
本發(fā)明的微調(diào)電阻元件具有由形成在n型外延層的表面上的p型擴散層構(gòu)成的微調(diào)電阻。第一電極與位于該微調(diào)電阻一端的部分相連接，同時第二電極的第一連接部分、第二連接部分和第三連接部分與位于另一端的部分相連接。通過利用激光微調(diào)來切斷第一連接部分的一部分和第二連接部分的一部分，能夠微調(diào)第一電極和第二電極之間的電阻值而不改變微調(diào)電阻和n型外延層之間的寄生電容。
文檔編號H01L21/3205GK1624823SQ20041001042
公開日2005年6月8日 申請日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者福永直樹 申請人:夏普株式會社