(57)【要約】熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体を、同一マイクロプラットフォーム上の第二の機能抵抗体が事実上トリミングされないようにトリミングするための方法および回路；回路の少なくとも二つの回路素子が同一動作環境に曝され、かつ回路の動作中に発生する熱を二つの回路素子間で分配することによって動作環境を補償するように、回路を設けてトリミングするための方法および回路；熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体を、機能抵抗体全体で一定温度分布が得られるようにトリミングするための方法および回路；ならびに機能抵抗体の抵抗温度係数を算出するための方法および回路を提供する。【選択図】図１０
2005502212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能抵抗体をトリミングする方法であって、
熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に複数の熱トリミング可能な機能抵抗体を配置するステップと、
前記複数の機能抵抗体の一つの抵抗値がトリミングされる一方、前記複数の機能抵抗体の残りの抵抗値が実質的にトリミングされずに維持されるように、前記熱的に分離されたマイクロプラットフォームの一部分をヒートパルスに曝露するステップとを、
含む方法。
【請求項２】
前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に前記複数の機能抵抗体の少なくとも一つに近接して加熱抵抗体を配置するステップをさらに含み、前記熱分離されたマイクロプラットフォームの一部分を曝露するステップが、前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上の前記複数の抵抗体の残りに実質的に影響を及ぼすことなく前記複数の機能抵抗体の前記少なくとも一つをトリミングするために、前記加熱抵抗体に信号を通過させてその温度を著しく上昇させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を配置するステップが、前記加熱抵抗体が前記複数の機能抵抗体の前記少なくとも一つから電気的に分離されるように、前記加熱抵抗体を配置することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記曝露ステップが、複数の電気パルスを提供するステップと、前記複数の電気パルスの各々の間に前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して目標抵抗値が得られたかどうかを決定するステップとを含む、請求項１ないし３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記加熱ステップが、動的に整形された電気パルスを提供して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定の温度を達成するステップを含む、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を配置する前記ステップが、前記加熱抵抗体が前記複数の機能抵抗体の前記少なくとも一つを追跡するように、前記加熱抵抗体を配置するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記機能抵抗体全体にわたって実質的に一定温度分布が得られるように、前記加熱抵抗体を前記機能抵抗体の外側部分に沿って配置する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記熱分離されたマイクロプラットフォームの温度を上昇させて、前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上の全てのトリミング可能な機能抵抗体の値をトリムダウンするステップと、前記トリミング可能な機能抵抗体を測定するステップと、前記トリミング可能な機能抵抗体の各々を個々にトリムアップするステップとをさらに含む、請求項１ないし７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
回路を設けてトリミングする方法であって、
少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に非零温度誘導ドリフトを持つ少なくとも二つの抵抗素子を、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子が実質的に同一動作環境に曝されるように配置するステップと、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子の少なくとも一つが熱トリミング可能であり、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも一つの抵抗素子を熱サイクルによってトリミングして前記回路をトリミングするステップと、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記動作環境を補償するような仕方で前記少なくとも二つの抵抗素子を前記回路で一つに接続するステップと、
を含み、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上に動作中に発生する熱が前記少なくとも二つの抵抗素子間で分配されて、温度ドリフトが実質的に補償されるように構成された方法。
【請求項１０】
前記少なくとも二つの抵抗素子を一つに接続する前記ステップが、前記二つの抵抗素子を直列に接続するステップをさらに含み、印加電圧が予め定められた比率で分割される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に前記回路の少なくとも二つの抵抗素子を配置する前記ステップが、前記少なくとも二つの抵抗素子を前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に近接して配置された感温素子とすることをさらに含み、それらの信号が合成されて動作中に誘発される温度差を測定するように構成された、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記信号が合成されて、ガス移動によって誘発される温度差を測定するように構成された、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を前記少なくとも一つの抵抗素子に近接して配置するステップをさらに含み、前記少なくとも一つの抵抗素子をトリミングする前記ステップが、前記少なくとも一つの抵抗素子をトリミングするために、前記加熱抵抗体に信号を通過させてその温度を著しく上昇させるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記加熱抵抗体および前記少なくとも一つの抵抗素子が独立して熱分離されたマイクロプラットフォーム上にある、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記トリミングステップが、複数の電気パルスを提供するステップと、前記複数の（電気パルスの）各々の間に前記少なくとも二つの複抵抗素子の一つの前記抵抗値を測定するステップをさらに含む、請求項９ないし１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
前記加熱ステップが、動的に整形された電気パルスを提供して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するステップを含む、請求項９ないし１５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
機能抵抗体をトリミングする方法であって、
熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に機能抵抗体を配置するステップと、
トリミングのために前記機能抵抗体の温度を上昇させたときに前記機能抵抗体全体に実質的に一定温度分布が得られるように適応された電力消費形状を有する熱源に前記機能抵抗体を曝露するステップと、
少なくとも一つの熱パルスを使用して前記機能抵抗体をトリミングするステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記トリミングステップが、信号を前記機能抵抗体に通過させるステップを含み、前記機能抵抗体が前記熱源となる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記曝露ステップが、前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に前記機能抵抗体に近接して加熱抵抗体を配置するステップを含み、前記トリミングステップが、前記加熱抵抗体に信号を通過させて前記機能抵抗体をトリミングするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記曝露ステップが、前記機能抵抗体を取り囲む加熱器経路を設計するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記曝露ステップが、前記機能抵抗体の大部分が存在する領域の縁部付近により多くの熱を供給して、前記縁部におけるより早い熱放散および結果的に生じる熱分離されたマイクロプラットフォーム全体の温度勾配を防止するステップを含む、
請求項１７ないし２０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
前記曝露ステップが、前記機能抵抗体を前記加熱抵抗体で実質的に取り囲む加熱器経路を設計するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記曝露ステップが、熱損失が大きい場所付近の抵抗線の密度を増加して、熱損失を補償するステップを含む、請求項１７ないし２２の一つに記載の方法。
【請求項２４】
前記トリミングステップが、複数の電気パルスを提供するステップと、前記複数の電気パルスの各々の間で前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して、目標抵抗値が得られたかどうかを決定するステップとを含む、請求項１７ないし２２の一つに記載の方法。
【請求項２５】
前記トリミングステップが、動的に整形された電気パルスを提供して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するステップを含む、請求項１７ないし２２の一つに記載の方法。
【請求項２６】
機能抵抗体をトリミングするための回路であって、
基板上の熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に間隔をおいて配置された複数の機能抵抗体と、
前記複数の機能抵抗体の一つの抵抗値がトリミングされる一方、前記複数の機能抵抗体の残りの抵抗値が実質的にトリミングされずに維持されるように、前記熱的に分離されたマイクロプラットフォームの一部分を熱パルスに曝露するためのトリミング回路機構と、
を備えた回路。
【請求項２７】
前記トリミング回路機構が、前記複数の機能抵抗体の前記一つに信号を通過させるための回路機構を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項２８】
前記トリミング回路機構が、信号を受け取り、かつ前記複数の機能抵抗体の前記一つをトリミングするために前記マイクロプラットフォーム上に少なくとも一つの加熱抵抗体を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの加熱抵抗体の各々が前記複数の機能抵抗体の少なくとも一つを追跡する、請求項２８に記載の回路。
【請求項３０】
機能抵抗体および加熱抵抗体の第一の対をグループ化し、機能抵抗体および加熱抵抗体の第二の対を埋め込んで、前記第一の対および前記第二の対の一部分の位置が前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上で交互に配置されるようにした、請求項２９に記載の回路。
【請求項３１】
前記第一の対および前記第二の対の前記一部分が前記熱分離されたマイクロプラットフォームのスロットによって分離され、それによって熱伝達が低減され、かつ前記第一の対と前記第二の対との間の熱的分離が増大される、請求項３０に記載の回路。
【請求項３２】
前記スロットが連続している、請求項３１に記載の回路。
【請求項３３】
前記トリミング回路機構が、複数の電気パルスを送信し、かつ前記複数の電気パルスの各々の間に前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して、目標抵抗値が得られたかどうかを決定するための回路機構を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項３４】
前記トリミング回路機構が、動的に整形されたパルスを送信して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するための回路機構を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項３５】
回路素子をトリミングするための回路であって、
基板上の少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上で非零温度誘導ドリフトを持つ少なくとも二つの抵抗素子であって、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子が実質的に同一動作環境に曝され、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子の少なくとも一つが熱トリミング可能であるように構成された抵抗素子と、
前記少なくとも二つの抵抗素子の前記少なくとも一つを熱トリミングするためのトリミング回路機構と、
を備えており、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記動作環境を補償するように前記少なくとも二つの抵抗素子が前記回路内で一つに接続され、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上で発生する熱が少なくとも二つの回路素子間で分配されて温度ドリフトの影響が補償されるように構成された回路。
【請求項３６】
前記少なくとも二つの抵抗素子が直列に一つに接続され、印加電圧が予め定められた比率で分割される、請求項３４に記載の回路。
【請求項３７】
前記少なくとも二つの抵抗素子が前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に近接して配置された感温素子であり、それらの信号が合成されて温度差を測定するように構成された、請求項３４に記載の回路。
【請求項３８】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上で前記少なくとも一つの抵抗素子に近接する加熱抵抗体をさらに含み、前記トリミング回路機構が、前記少なくとも一つの抵抗素子をトリミングするために、信号を加熱抵抗体に通過させてその温度を著しく上昇させるための回路機構をさらに含む、請求項３４に記載の回路。
【請求項３９】
前記加熱抵抗体および前記少なくとも一つの抵抗素子が独立して熱分離されたマイクロプラットフォーム上にある、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
加熱のための前記トリミング回路機構が、複数の電気パルスを送信し、かつ前記複数の電気パルスの各々の間に前記少なくとも二つの抵抗素子の一つの前記抵抗値を測定して、目標抵抗値が得られたかどうかを決定するための回路機構をさらに含む、請求項３４に記載の回路。
【請求項４１】
加熱のための前記トリミング回路機構が、動的に整形されたパルスを送信して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するための回路機構を含む、請求項３４に記載の回路。
【請求項４２】
機能抵抗体をトリミングするための回路であって、
基板上の熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
トリミングのために機能抵抗体の温度を上昇させたときに前記機能抵抗体全体で実質的に一定温度分布が得られるように適応された電力消費形状を有する熱源に曝される前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体と、
前記機能抵抗体をトリミングするための回路機構と、
を備えた回路。
【請求項４３】
前記熱源が前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上で前記機能抵抗体に近接する加熱抵抗体を含み、前記トリミング回路機構が信号を前記加熱抵抗体に通過させて前記機能抵抗体をトリミングするための回路機構を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４４】
前記電力消費形状が機能抵抗体を取り囲む加熱器経路を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４５】
前記電力消費形状が、機能抵抗体の縁部により多くの熱を提供して結果的に少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム全体に温度勾配を生じる加熱器経路をさらに含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４６】
前記電力消費形状が、前記機能抵抗体を前記加熱抵抗体で実質的に取り囲む加熱器経路を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
前記電力消費形状が、熱損失が大きい場所付近で熱損失を補償するために高められた抵抗線の密度をさらに含む、請求項４２ないし４６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項４８】
加熱のための前記トリミング回路機構が、複数の電気パルスを送信し、かつ前記複数の電気パルスの各々の間に前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して目標抵抗値が得られたかどうかを決定するための回路機構を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４９】
加熱のための前記トリミング回路機構が、動的に整形されたパルスを送信して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するための回路機構を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項５０】
機能抵抗体の抵抗温度係数を算出するための方法であって、
少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に機能抵抗体を配置するステップと、
前記機能抵抗体を加熱するステップと、
複数の温度で前記機能抵抗体の抵抗値を測定するステップと、
前記測定抵抗値に基づき前記抵抗温度係数を算出するステップと、
を含む方法。
【請求項５１】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を配置するステップをさらに含み、前記加熱ステップが、前記加熱抵抗体に信号を通過させることによって前記機能抵抗体を加熱するステップを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記抵抗温度係数が温度の関数としてどのように変化するかを決定するために、複数の昇温で抵抗値を測定するステップをさらに含む、請求項５０または５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記マイクロプラットフォームが複数の前記機能抵抗体を含み、前記機能抵抗体の前記加熱ステップが、全ての前記機能抵抗体を同時に加熱するように前記マイクロプラットフォームを加熱するステップを含み、前記測定ステップおよび前記算出ステップが、全ての前記機能抵抗体に対して実質的に同時に行なわれる、請求項５０ないし５２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５４】
機能抵抗体の抵抗温度係数を算出するための回路であって、
基板上の少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体と、
前記機能抵抗体を加熱するための加熱回路機構と、
複数の温度で前記機能抵抗体の抵抗値を測定するための測定回路機構と、
前記温度における前記抵抗値に基づき前記抵抗温度係数を算出するための算出回路機構と、
を備えた回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メーカからユーザまでの連鎖のどのレベルでの使用にも適する、単数または複数の抵抗体のトリミングに関する。さらに詳しくは、抵抗体自体中または隣接する抵抗体中の電流を使用する抵抗加熱によるトリミングに関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗体のトリミング（調整）は、超小型電子技術および電子部品の製造で、およびユーザ回路の共通設計で、特に精密校正が望まれる場合に、幅広く使用される処置である。原則的に、抵抗体は、観測可能なローカルまたはグローバル回路パラメータが所望の値に達するまでトリミングされる。抵抗体のトリミングは、種々の部品および機器の製造ならびにユーザコミュニティの両方で普及している。
【０００３】
抵抗器のトリミングには、レーザトリミング、電気トリミング、ヒューズを使用する抵抗体ネットワークの再構成によるトリミング、および可変数の抵抗巻回を有するトリムポット（電位差計）の使用をはじめ、メーカからユーザまでの連鎖の様々なレベルで適用可能な幾つかの方法が存在する。
【０００４】
電熱トリミング現象は、種々の抵抗体材料のトリミングに対し、幾人かの執筆者によって観察されている。例えば、ＫａｔｏおよびＯｎｏによる下記非特許文献１は実験結果を理論モデルに関連付け、それにより印加電圧および電流の関数としてのポリシリコンの不安定性は、粒子抵抗の温度依存性によって修正された、ポリシリコンの粒界における融解偏析によって説明された。彼らの説明では、抵抗挙動は非線形性が強く、低電力消費（特定のしきい値未満）の場合には抵抗はほとんどまたは全く変化せず、特定のしきい値を超えると不安定性が劇的に増大することが判明した。また、D.FeldbaumerとJ.Babcockによるモトローラ社の研究に係る下記非特許文献２は、高温でそのようにトリミングされたポリシリコン抵抗体が、室温またはその付近で動作中に絶対抵抗に優れた安定性を示すことを証明している。
【０００５】
キャビティ上に懸架されている微細機械加工されたプラットフォーム上に配置されたポリシリコン抵抗体の熱的不安定性（温度による不安定な抵抗変動）は下記非特許文献３及び４より公知である。マイクロプラットフォーム上の抵抗要素については、その抵抗素子に印加される電力によって抵抗を増加または減少することができることが知られている。これは通常、安定性が重要である抵抗素子にポリシリコンを使用する場合の欠点と考えられている。本発明は、この不安定性（または抵抗材における同様のしきい値依存不安定性）を利用して、先行技術の集団に存在する一群の幾つかの障害のいずれかを克服することに関係する。特に、該材料は温度または電力消費の特定のしきい値以下では安定しており、そのようなしきい値より上では比較的不安定であるはずであり、したがってその抵抗を加減させることができる。
【０００６】
高電流をパルス化することによる抵抗素子のエレクトロマイグレーションの誘発に基づく金属抵抗体の電気トリミングが存在する（下記特許文献１及び２）。この方法は、非常に高い電流密度に頼ってエレクトロマイグレーションを引き起こす。
【０００７】
基板上にあるポリシリコン抵抗体（下記特許文献３，非特許文献５及び６）または他の熱変化しやすい型の材料から作られた抵抗体の抵抗率の熱誘導変化に基づく電気トリミングが存在する。この方法は、抵抗体を事実上ヒートシンクとして働く基板上に載せたままで、高消費電力（例えば数ワット）の印加に頼って抵抗体を充分に加熱する。これは次に高電圧を必要とし、静電放電（ＥＳＤ）による破損の危険性を招く。
【０００８】
おそらく主にこの問題を回避するために、モトローラは、機能抵抗体から電気的に分離された補助抵抗体による機能抵抗体の熱トリミングを発明した。これは、機能抵抗体の切断／再接続を繰り返すことなく、トリミング可能な抵抗体を構成部品として、より大規模の回路のパラメータを設定する機能トリミングを可能にする（下記特許文献４〜６）。これはまた、加熱器抵抗体に対する余分の制約無しに、高抵抗値を有する抵抗体のトリミングをも可能にする。
【０００９】
モトローラの発明は、抵抗体を非常に薄い電気絶縁膜によって分離しながら相互に積み重ねて配置することを含む。この構成が必要とされるのは、主に、ヒートシンクとして働く基板上に二つの抵抗体が配置されるからである。したがって、トリミング温度を達成するために、かなりの量の電力を消費しなければならない。その結果、加熱器抵抗体から機能抵抗体へ伝達される熱を最大にするために、先行技術では相互積重ね構成が好まれる。横並びなど、同一堆積層から形成される他の構造は、加熱器抵抗体のずっと高い電力消費を必要とし、それは次に高い供給電圧を必要とし、基板を不当に加熱することになる。加熱器抵抗体で消費される実質的な電力は、絶縁酸化物、機能抵抗体、および他の周囲の層およびデバイスを通して流出しなければならないことに留意されたい。
【００１０】
加熱および／またはセンシング用の電気抵抗素子を含む、基板のキャビティ（シリコンに微細機械加工されたキャビティなど）上に懸架されるマイクロプラットフォームまたは微細構造体の概念は、１０年間またはそれ以上にわたる文献で周知である（下記非特許文献７、非特許文献８およびその中の参考文献、非特許文献９及び非特許文献１０）。抵抗素子が埋め込まれたマイクロプラットフォームは、１９９０年またはそれ以前からのマイクロセンサ、マイクロアクチュエータ、および超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）の文献に広く見受けられる（例えば、下記非特許文献１１）。
【００１１】
懸架されたマイクロプラットフォームまたは微細構造体の全体を加熱するのに抵抗加熱器を使用する概念もまた、少なくとも約１０年間の文献で周知である（下記非特許文献１２〜１５）。
【００１２】
ミシガン大学は、マイクロプラットフォーム上にある微細機械加工された共振器および他の微細構造体の共振周波数およびＱなどのパラメータを、同じくマイクロプラットフォーム上にある独立したマイクロヒータを用いて熱誘導変化させる特許を取得した（下記特許文献７）。
【００１３】
熱式風速計型のセンサ（熱式加速度計）の熱トリミングは公知であり（下記特許文献８）、そこで温度感知金属抵抗体は、それらが酸化し、よって金属膜の抵抗が変化するまで加熱される。この処置は不可逆であり、製造段階でのみ使用することができる（ユーザまたは現場トリミングには実用的でない）。
【００１４】
正および負の抵抗温度係数（ＴＣＲ）を有する二つの抵抗体の合成（接続）とその後のレーザトリミングに基づく、温度によるドリフトがほとんどまたは全く無い高精度抵抗（いわゆる「零ＴＣＲ」）を生成する方法も発明されている（下記特許文献９）。該方法は、抵抗体を予め定められた温度（Ｔ）まで加熱し、次いでＴ誘発抵抗ドリフトを測定し、次いで構造体をレーザトリミングして合成抵抗体の正味ＴＣＲを最小化し、次いでＴＣＲが所望のレベルに低減されるまでプロセスを繰り返す、校正ステップを含む。
【００１５】
特定の装置および用途にトリミング可能な抵抗体を含めることも、従来の発明で考慮されている（下記特許文献４〜６）。特に、演算増幅器、基準電圧源、ならびにデジタルアナログ変換器およびアナログデジタル変換器（ＤＡＣ／ＡＤＣ）における使用が概説されている（下記特許文献４〜６）。
【００１６】
【特許文献１】
米国特許第４８７０４７２号明細書
【特許文献２】
米国特許第４６０６７８１号明細書
【特許文献３】
米国特許第４２１０９９６号明細書
【特許文献４】
米国特許第５６７９２７５号明細書
【特許文献５】
米国特許第５６３５８９３号明細書
【特許文献６】
米国特許第５４６６４８４号明細書
【特許文献７】
米国特許第６１６９３２１号明細書
【特許文献８】
米国特許第５８０８１９７号明細書
【特許文献９】
米国特許第６０９７２７６号明細書
【非特許文献１】
"Constant Voltage Trimming of Heavily-Doped Polysilicon Resistors", Jpn.J. Appl.Phys. Vol.34, 1995, pp.45-53）
【非特許文献２】
"Theory and Application of Polysilicon Resistor Trimming" ,Solid-State Electronics, 1995, vol.38, pp.1861-1869
【非特許文献３】
Canadian Microelectronics Corporation Report #IC95-08 Sept 1995
【非特許文献４】
O.Grudin, R.Marinescu, L.M.Landsberger, D.Cheeke, M.Kahrizi, "CMOS-Compatible High-Temperature Micro-Heater;Microstructure Release and Testing", Canadian Journal of Elec. and Comp. Engineering, 2000, Vol.25, No.1, pp.29-32
【非特許文献５】
D.Feldbaumer, J.Babcock, V.Mercier, C.Chun, "Pulse Current Trimming of Polysilicon Resistors", IEEE Trans.Electron Devices, 1995, vol.42,pp.689-695
【非特許文献６】
D.Feldbaumer, J.Babcock, "Theory and Application of Polysilicon Resistor Trimming", Solid-State Electronics, 1995, vol.38, pp.1861-1869
【非特許文献７】
Canadian Microelectronics Corporation Report #IC95-08 Sept 1995
【非特許文献８】
F.VolkleinおよびH.Baltes, "A Microstructure for Measurement of Thermal Conductivity of Polysilicon Thin Films", J.Microelectromechanical Systems, Vol.1, No.4, Dec 1992,p.193
【非特許文献９】
Y.C.TaiおよびR.S.Muller, "Lightly-Doped Polysilicon Bridge as an Anemometer", Transducers '87, Rec. of the 4th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators 1987, pp.360-363
【非特許文献１０】
N.R.SwartおよびA.Nathan, "Reliability Study of Polysilicon for Microhotplates" ,Solid State Sensor and Actuator Workshop, Hilton Head, June 13-16, 1994, pp.119-122）
【非特許文献１１】
I.H.ChoiおよびK.Wise, "A Silicon-Thermopile-Based Infrared Sensing Array for Use in Automated Manufacturing", IEEE Transactions on Electron Devices, vol.ED-33, No.1, pp.72-79, Jan 1986
【非特許文献１２】
C.H.Mastrangel, J.H.-L.Yeh, R.S.Muller, "Electrical and Optical Characteristics of Vacuum-Sealed Polysilicon Microlamps" ,IEEE Trans.Electron.Dev., vol. 39, No.6,June 1992, pp.1363-1375
【非特許文献１３】
N.R.SwartおよびN.Nathan, "Reliability of Polysilicon for Micro-plates", Solid-State Sensor and Actuators Workshop, Hilton Head,South California, June 13-16,1994, pp.119-122
【非特許文献１４】
S.Wessel, M.Parameswaran, R.F.FrindtおよびR.Morrison, "A CMOS Thermally-isolated Heater Structure as Substrate for Semiconductor Gas Sensors" ,Microelectronics,Vol.23,No.6,Sept 1992, pp.451-456
【非特許文献１５】
M.Parameswaran, A.M.Robinson, Lj.Ristic, K.C.ChauおよびW.Allegretto, "A CMOS Thermally Isolated Gas Flow Sensor", Sensors and Materials,2,1,(1990),pp.17-26
【発明の開示】
【００１７】
レーザトリミングによって達成される精度を越えることができ、かつ強力レーザなどの特別な設備を必要としない高精度トリミングが必要である。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、ターゲット素子で経時的に比較的一定の温度を得ることによって、かつターゲット素子で比較的平坦な空間温度プロファイルを得ることによって、トリミング挙動が特定のしきい値を超える温度に対し敏感に依存するように構成された、不安定な材料から作られた機能抵抗体の効果的なトリミングを実行することである。これは、より広範囲の装置およびより広範囲の状況における抵抗体の効果的なトリミングを導き、抵抗分割器、トリムポット、抵抗網、演算増幅器、計器用演算増幅器、基準電圧源、ＤＡＣ／ＡＤＣ、信号処理回路、プログラマブル利得増幅器、ピエゾ抵抗器、およびセンサなどの適用装置の実用的なユーザトリミングおよび現場トリミングを可能にするはずである。
【００１９】
また、抵抗体などの機能素子を熱的に密着し続けながらそれを独立にトリミングすることも、本発明の目的である。
【００２０】
また、トリミングを達成するために必要な電力の量を低減することも、本発明の目的である。
【００２１】
また、所望の出力信号が少なくとも二つの独立したトリミング可能な機能素子の相互反応に厳密に依存するように構成された、抵抗体などの機能素子のトリミングも本発明の目的である。
【００２２】
本発明の第一の広い態様では、機能抵抗体をトリミングする方法であって、基板上に熱的に分離されたマイクロプラットフォームを設けるステップと、熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に複数の熱トリミング可能な機能抵抗体を配置するステップと、前記複数の機能抵抗体の一つの抵抗値がトリミングされる一方、前記複数の機能抵抗体の残りの抵抗値が実質的にトリミングされずに維持されるように、熱的に分離されたマイクロプラットフォームの一部分をヒートパルスに曝露するステップとを含む方法を提供する。
【００２３】
パルス加熱は、熱的に分離されたプレートの部分領域を加熱するようにもくろむことが好ましい。ここでは、プレート上の他の素子に影響を及ぼすことなく、熱放散（または熱放散の大部分）を熱的に分離されたプレートの比較的小さい部分（単数または複数の熱標的流域を含み、それは面積または体積とすることができる）内に局所化することをもくろむ。この特定のモード（熱的に分離プレートの部分領域を加熱する）では四種類のパルス（定常方形パルス、準静的方形パルス、動的方形パルス、および動的整形パルス）が使用される。
【００２４】
このモードに加えて、熱標的領域を取り囲むゾーンでの熱放散に関係する他の二つの潜在的熱局所化モードとして、「基板上の部分領域」モードおよび「熱的に分離プレート」モードがある。基板上の部分領域モードでは、熱放散（または熱放散の大部分）をデバイスの部分領域（熱標的領域を含む）内に局所化することをもくろみ、その部分領域は単に基板上に、通常は半導体基板上に置かれる。熱標的領域は基板上に直接配置するか、または薄膜によって支持するか主基板から分離することができ、薄膜は絶縁薄膜とすることができる。熱的に分離プレートモードでは、熱放散（または熱放散の大部分）を、熱標的領域を含む比較的よく熱的に分離されたプレート内に局所化することをもくろむ。プレートは主基板から、通常は半導体基板から比較的よく熱的に分離される。この熱的分離を達成する一つの方法は、プレートを基板内のキャビティ上に懸架させることである。プレートはしばしば、全体的な熱的分離が充分である限り、絶縁体または導体または半導体など、種々の層から構成することができる。基本的に、三つの熱局所化モードは全て動的整形パルスで使用することができる。
【００２５】
本発明の第二の広い態様では、回路を設けてトリミングする方法であって、基板上に少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームを設けるステップと、前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に非零温度誘導ドリフトを持つ少なくとも二つの抵抗素子を、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子が実質的に同一動作環境に曝されるように配置するステップと、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子の少なくとも一つが熱トリミング可能であり、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも一つの抵抗素子を熱サイクルによってトリミングして前記回路をトリミングするステップと、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記動作環境を補償するような仕方で前記少なくとも二つの抵抗素子を前記回路で一つに接続するステップとを含み、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上に動作中に発生する熱が前記少なくとも二つの抵抗素子の間で分配されて、温度ドリフトが実質的に補償されるように構成された方法を提供する。
【００２６】
本発明の第三の広い態様では、機能抵抗体をトリミングする方法であって、基板上に熱的に分離されたマイクロプラットフォームを設けるステップと、前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に機能抵抗体を配置するステップと、トリミングのために前記機能抵抗体の温度を上昇させたときに前記機能抵抗体全体に実質的に一定温度分布が得られるように適応された電力消費形状を有する熱源に前記機能抵抗体を曝露するステップと、少なくとも一つの熱パルスを使用して前記機能抵抗体をトリミングするステップとを含む方法を提供する。
【００２７】
本発明の第四の広い態様では、機能抵抗体をトリミングするための回路であって、基板上の熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に間隔をおいて配置された複数の機能抵抗体と、前記複数の機能抵抗体の一つの抵抗値がトリミングされる一方、前記複数の機能抵抗体の残りの抵抗値が実質的にトリミングされずに維持されるように、前記熱的に分離されたマイクロプラットフォームの一部分を熱パルスに曝露するためのトリミング回路機構とを備えた回路を提供する。
【００２８】
本発明の第五の広い態様では、回路素子をトリミングするための回路であって、基板上の少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上で非零温度誘導ドリフトを持つ少なくとも二つの抵抗素子であって、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子が実質的に同一動作環境に曝され、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子の少なくとも一つが熱トリミング可能であるように構成された抵抗素子と、前記少なくとも二つの抵抗素子の前記少なくとも一つを熱トリミングするためのトリミング回路機構とを備えており、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記動作環境を補償するように前記少なくとも二つの抵抗素子が前記回路内で一つに接続され、少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上で発生する熱が少なくとも二つの回路素子間で分配されて温度ドリフトの影響が補償されるように構成された回路を提供する。
【００２９】
本発明の第六の広い態様では、機能抵抗体をトリミングするための回路であって、基板上の熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、トリミングのために機能抵抗体の温度を上昇させたときに前記機能抵抗体全体で実質的に一定温度分布が得られるように適応された電力消費形状を有する熱源に曝される前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体と、機能抵抗体をトリミングするための回路機構とを備えた回路を提供する。
【００３０】
本発明の第七の広い態様では、機能抵抗体の抵抗温度係数を算出するための方法であって、基板上に少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームを設けるステップと、前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に機能抵抗体を配置するステップと、前記機能抵抗体を加熱するステップと、周囲温度および昇温で前記機能抵抗体の抵抗値を測定するステップと、前記測定抵抗値に基づき前記抵抗温度係数を算出するステップとを含む方法を提供する。
【００３１】
本発明の第八の広い態様では、機能抵抗体の抵抗温度係数を算出するための回路であって、基板上の少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体と、前記機能抵抗体を加熱するための加熱回路機構と、周囲温度および昇温で前記機能抵抗体の抵抗値を測定するための測定回路機構と、周囲温度および昇温における前記抵抗値に基づき前記抵抗温度係数を算出するための算出回路機構とを備えた回路を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の図面を考察することにより、いっそうよく理解されるであろう。
【００３３】
この開示において、トリミングとは抵抗体の室温抵抗値を増加または減少することと理解されることに留意されたい。また、熱的に分離されるとは、素子と他の素子との間で発生する熱流束（温度差に比例する）が一般的に低くなるように他の素子から分離される素子を記述するつもりであることにも留意されたい。電気的に分離されるとは、素子と他の素子との間の抵抗が非常に高くなる（例えば数百キロオーム）ように他の素子から分離される素子を記述するつもりである。用語「信号」とは、それが電流であるか、光パルスであるか、あるいはいずれかの均等物であるかに関係なく、何らかのデータまたは制御信号を記述するつもりである。さらに、一定したまたは比較的平坦な温度分布Ｔ（ｘ）を得るとは、抵抗体全体にわたって比較的平坦または実質的に一定温度分布に等しい。抵抗体の一部分はマイクロプラットフォームから離れていなければならず（抵抗体の連続性のため）、かつ電気接触は低温でなければならないので、抵抗全体が同一温度にはなり得ない。したがって、抵抗体全体にわたって実質的に一定温度分布を得るとは、抵抗体の最大可能な部分にわたってという意味であることを理解されたい。パルスとは短期間の電流と理解されたい。
【００３４】
本書における発明の基礎とするために、特定モードの加熱および熱局所化について概説し論考することが順序である。抵抗体の熱および電熱トリミングは、特定の期間中標的抵抗体に熱を加えることを含む。したがって、ほとんど本質的に、そのような目的のあるトリミングは全て単数または複数の熱パルスによって行なわれる。抵抗体の挙動が周知であり、大いに予測可能である場合、単一のよく指定されたパルスにより効果的なトリミングを行なうことができる。そうでない場合、またはより高い精度が望まれる場合、適応型系列のパルスを付与することができる。一般的に、そのようなパルスは、時間による加熱挙動の所望の変化に応じて、単純な形状（例えば方形）またはより複雑な形状を持つことができる。
【００３５】
また、そのようなトリミングは通常、より大規模の（通常集積化された）素子（通常、それはその動作温度を特定の狭い範囲内に維持しなければならない）の特定の部分体積または部分面積に局所化された特定の抵抗素子を標的にするので、標的素子内またはその付近の熱の局所化はかなり重要である。特に、標的素子における加熱の時間依存型の変化および空間依存型の変化は、所望のトリミング結果を達成するのに非常に重要であり、それはパルスと熱局所化特性の組合せによって強く影響される。
【００３６】
トリミングの強い非線形性を考慮すると、これらは特に重要である。例えば、トリミングの程度および抵抗素子の抵抗を増加させるか減少させるか（トリムアップ対トリムダウン）の両方が、抵抗素子の実際の瞬時温度に非常に敏感に依存する。したがって、正確かつ効率的なトリミングは、加熱の時間的および空間的変化の非常に高精度の制御、およびしたがってパルスおよび熱局所化モードに非常に大きく依存する。本発明に特に関係する各種の事例があり、以下で概説し論考する。
【００３７】
図１（ａ）に示す状況は、方形パルスを使用し、熱標的素子がパルスのかなりの部分で（例えばパルス期間の９０％以上で２％以内）周囲と熱的定常状態に達する場合である。空間プロファイルは熱標的領域内またはその周囲の位置によって変化するが、このＴ（ｘ）プロファイルは、方形パルスの期間Δｔpより実質的に短い初期過渡Δｔss後に、時間と共に一定になる。この型のパルスは定常方形パルスと呼ばれる。
【００３８】
図１（ｂ）に示す状況は再び方形パルスであり、熱標的領域は、パルス期間のかなりの部分（例えば１／２）で、定常値の１０％などいくらか緩和されたファクタ内で、周囲との平衡の相当の目安を達成する。これは上記（ａ）と同様の原理であるが、温度制御の精度の要件がそれほど厳しくない場合に使用することができる。この型のパルスは準静的方形パルスと呼ばれる。
【００３９】
図１（ｃ）に示す状況は方形パルスを表わし、パルス期間Δｔpは熱標的領域内および周囲で定常熱分布を達成するための時定数Δｔssよりずっと小さい。熱標的領域は平衡無しに温度の急激な上昇と低下を経験するだけである。この型のパルスは動的方形パルスと呼ばれる。
【００４０】
上記の図１（ｃ）における温度平衡の欠如に鑑みて、熱標的領域における瞬時温度を時間と共に一定にするためにパルスを整形することができる。再びパルス期間Δｔpは平衡のための時定数Δｔssよりずっと小さいが、ここでは、急激なオンおよびオフの過渡を除き、パルス形状が比較的平坦な時間挙動を達成するように設計されている。この状況の一例は、動的整形パルスを示す図１（ｄ）に示されている。
【００４１】
ＤＣ／準静的および定常トリミングでは、１００ｍｓおよびそれ以上のような比較的長いトリミングパルスを使用することができ、加熱された微細構造体はこれらのパルスによって比較的均一かつ全体的に加熱することができるかもしれず、できないかもしれない。加熱微細構造体をこれらのパルスによって均一かつ全体的に加熱されるものとしてモデル化する場合、多くの用途に対する最大適正電力ＰmaxをＰ＝ＩＶ＝Ｉ2Ｒ＝Ｖ2／Ｒ＝Ｐmax＝１００ｍＷと推定することができる。例えば、これはＲheater＝５００Ω（比較的低い）、Ｉ＝１５ｍＡ、Ｖ＝７．５Ｖ（多くのユーザ装置の場合、充分に低い）に対応させることができる。これらのパラメータにより、５００℃〜７００℃の昇温に達するために（熱トリミングされる抵抗体の場合にはほぼ現実的）、微細構造体は５〜７°Ｋ／ｍＷより高い熱分離を持たなければならない。上記の数値解析は、微細構造体の部分領域が加熱される場合にも有効である。構造体の形状、材料、およびレイアウトは、この要件を満たすように適正に設計しなければならない。例えば、懸架微細構造体に基づくデバイスでは、これは支承ブリッジの長さおよび幅、微細構造体を形成する層の厚さ、熱伝導率、キャビティの深さなどのパラメータに対する制約に言い換えられる。
【００４２】
本発明内のパルスに基づくトリミングでは、同一微細構造体（または別の近隣の微細構造体）上の近隣領域に影響を及ぼすことなく、特定の微細構造体の特定の局所化領域を加熱するのに充分に短いパルスを使用する。パルストリミングが実用上有効であるために、トリミング電力は、同じユーザベースの制約上、あまり高すぎてはならず、微細構造体自体内の熱伝導率が高すぎてはならないという追加の制約がある。これは次に、微細構造体の厚さｈなどのパラメータを制約する（それが略平面形状であると想定する）。エネルギＥ＝ＰΔｔを有する単一トリミングパルスは、厚さｈを有する懸架微細構造体の面積Ａhを、下記式１によって定義されるトリミング温度Ｔtrimより上まで加熱しなければならない。
【００４３】
【数１】
2005502212.tif 000003
【００４４】
加熱体積Ｖhは（Ａhｈ）と記述することができる。ここでＡhは加熱領域の実効面積である。熱拡散は下記式２で表される特性長を有するので、加熱面積は下記式３となる。下記式３でＡRは加熱抵抗体の面積である。したがって、加熱抵抗体の面積を無視すると、下記式４となる。最大電力Ｐmaxに対して、微細構造体の厚さｈは下記式５を満たすようにより小さくしなければならない。
【００４５】
【数２】
2005502212.tif 000004
【００４６】
【数３】
2005502212.tif 000005
【００４７】
【数４】
2005502212.tif 000006
【００４８】
【数５】
2005502212.tif 000007
【００４９】
例えば、Ｐmax＝１００ｍＷ、Ｔtrim＝７００℃、およびｋ＝０．０１４Ｗ／ｃｍ・°Ｋ（二酸化シリコンの場合）である場合、厚さｈは〜１７μｍ未満でなければならない。実際には、（１）加熱器およびトリミングされる抵抗体の実際のサイズは無視することができず、かつ（２）実際の（通常多層）構造体の熱伝導率ｋは通常高い（例えば窒化シリコン（ｋ＝０．１６Ｗ／ｃｍ・°Ｋ）およびポリシリコン（ｋ＝０．３Ｗ／ｃｍ・°Ｋ）を含む）ので、厚さｈは〜１０μｍ未満としなければならない。ｈのさらなる低下は、所定のパルスエネルギに対し、加熱領域でより高い温度を達成することを可能にする。
【００５０】
発明デバイスの一つの可能な構成を図２〜４に図式的に示す。図２は、四個の抵抗体すなわち二個の機能抵抗体Ｒ1、Ｒ2および二個の電気的被加熱抵抗体Ｒ1h、Ｒ2hのための機械的支持体として機能する、二ブリッジ片持ち梁１を示す。抵抗体は片持ち梁１の中央領域２に配置される。片持ち梁１は、シリコン基板２にエッチングされたキャビティ９上に懸架され、したがって片持ち梁１はヒートシンクとして働くシリコン基板３から熱的に分離される。抵抗体４、５、６，７の電気結線は二つのブリッジ８を通過し、シリコン基板３上の非熱分離領域に入る。図３は微細機械加工された構造体の断面図である。
【００５１】
好適な実施形態では、ＣＭＯＳ（またはＢｉＣＭＯＳまたはその他）などの標準的な微細加工技術を使用して、抵抗層および誘電層を作成して片持ち梁を形成する。酸化シリコンおよび窒化シリコンなどの誘電層が低熱伝導率を持つことは周知である。したがって、ここで記述する型の微細構造体の場合、高い熱分離（約２０〜５０°Ｋ／ｍＷ）を達成することができる。
【００５２】
抵抗体Ｒ1、Ｒ2，Ｒ1hおよびＲ2hは、ＣＭＯＳ技術に一般的である例えば２０〜１００Ω／平方のシート抵抗を有するポリシリコンから作成することができる。また、先行技術から、ポリシリコン抵抗体は、それらをＴth≒５００℃など特定のしきい値Ｔthより高い温度に加熱することによって熱トリミングすることができることも公知である。
【００５３】
１０ｋΩ（例えば）の抵抗を有するポリシリコン抵抗体は、１μｍの分解能を有する技術的プロセスを使用すると、約３０μｍ×３０μｍの面積を容易に作製することができる。０．８μｍまたは０．３５μｍ、またはより小さい特徴サイズのプロセスの場合、抵抗体のサイズは著しく小さくすることができる。したがって、四個の抵抗体、すなわち例えば各々１０ｋΩの抵抗を持つ二個の機能抵抗体、および約１ｋΩなどのより低い抵抗が好ましい二個の補助抵抗体は全て、５００μｍ2〜２０，０００μｍ2の略範囲内の、例えば５０μｍ×１００μｍの一般的な面積を持つ熱的に分離された領域２に作成することができる。このサイズは多くの可能な用途に適正であり、構造体全体の離型は、周知の微細機械加工技術、例えば等方性エッチング液中での化学エッチング、または等方性ドライシリコンエッチング技術によって行なうことができる。
【００５４】
図４は、片持ち梁１上に配置された抵抗体の一つの潜在的なレイアウトを図式的に示す。抵抗体Ｒ1１０、Ｒ1h１２、およびＲ2１１、Ｒ2h１３は、Ｒ1／Ｒ1hおよびＲ2／Ｒ2h抵抗体の抵抗素子の部分の位置が片持ち梁１の中央の熱分離領域２に沿って交互に敗退されるように、埋め込まれ、グループ化される。図４に示す距離Ｌは、これらの抵抗部分を相互に分離する。
【００５５】
加熱器抵抗体、Ｒ1h１２およびＲ2h１３は、蛇行パターンの機能抵抗体の内側または外側のいずれかに配置することができる。図４は、パターンの内側にある加熱器を示す。多くの潜在的なレイアウトが利用可能である。比較的空間的に平坦なＴ（ｘ）プロファイルを維持するのを助けるために、外側に加熱器抵抗体を持つと有利であるかもしれない（後に図１２で示す通り）。
【００５６】
デバイスは次のように機能する。説明を簡単にするために、トリミングパルス（ｔ0における）の前に、構造体は図４に示すように静止温度Ｔ＝Ｔquiescentで安定化される。期間Δｔの短いパルスの電圧（方形とするかまたは整形することができる）が抵抗体Ｒ1h１１に印加されると、図４に斜線陰影入りの円で示した、Ｒ1およびＲ1hに対応する、制限された抵抗領域１４に特定量の熱が注入される一方、Ｒ2およびＲ2hに対応する制限された領域１５（陰影無しの円）は静止温度またはその付近に維持される。この状況は、図４に時間ｔ1（パルスの終わり）にプロットＴ（ｘ）によって表わされる（定性的動的温度分布）。定量的には、これらの特定の位置の過熱温度は（Ｔmax−Ｔquiescent）≒（ＰΔｔ）／Ｃと推定することができる。ここでＰは消費される電力であり、Ｃは被加熱位置の熱容量である。この近似は、充分に短いパルスに対してのみ有効である（動的にパルス化される場合（ｃ）および（ｄ））。好適なパルス期間を評価するために、次の提案を行なうことができる。時間ｔTの間に熱は片持ち梁に沿って、下記式６によって特定の距離Ｌまで伝達される。したがって、Ｌが被加熱位置１４と非トリミング対象抵抗体１５の「冷温」位置との間である場合、パルスΔｔの期間は時間ｔTより小さくすることが好ましい。これは、熱が抵抗体Ｒ2１１に達する前に、抵抗体Ｒ1１０の加熱が終了することを意味する。パルスの終わりの後に、蓄積された熱はさらに構造体全体に拡散し、時間をかけてより均一な温度分布になる。この事例に対応する、時間ｔ2＜ｔ3＜ｔ4における構造体に沿った温度分布も図４に概略的に示す。熱が周囲および基板に伝達されるにつれて、全体の温度もＴquiescentに向かって低下していく。記述したトリミングサイクルの重要な特徴は、位置Ｒ2／Ｒ2hの温度がトリミングしきい温度Ｔthを決して超えないことである。したがって、抵抗体Ｒ1１０だけがトリミングされる。同様に、抵抗体Ｒ2１１は、抵抗体Ｒ1１０のトリミング無しに、独立してトリミングすることができる。二酸化シリコン層の間で片持ち梁上に配置されたポリシリコン抵抗体（従来のＣＭＯＳ技術に一般的である）のトリミングプロセスの推定、および「高温」位置と「冷温」位置との間のＬ＝２０μｍから、０．４ｍｓ未満の略パルス期間Δｔが得られる（二酸化シリコンの場合、ｋ＝０．０１４Ｗ／ｃｍ・°Ｋ；ρ＝２．１９ｇ／ｃｍ3；ｃv＝１．４Ｊ／ｇ・°Ｋ）（R.S.Muller, T.I.Kamins, Device electronics for integrated circuits」, John Wiley & Sons Inc. NY, 第2版, 1986年）。
【００５７】
【数６】
2005502212.tif 000008
【００５８】
先行技術（例えばD.Feldbaumer, J.Babcock, V.Mercier, C.Chun, "Pulse Current Trimming of Polysilicon Resistors", IEEE Trans.Electron Devices, 1995, vol.42, pp.689-695）の素子は、抵抗を低下するためのトリミングが高温の短いパルスによって行なわれること、および抵抗を増加（回復）するためのトリミングが、抵抗を低下するために必要であるより低いが不安定性のしきい値より高い温度で、より長い熱曝露によって行なわれることを示している。短い高温パルスは、一つの素子を他の素子に影響することなく独立してトリミングするために容易に印加することができるが、抵抗を増加（回復）するために必要なより長い曝露は、マイクロプラットフォーム上の複数個の中の一個の抵抗体の独立したトリミングに対し制約を課すことがある。この問題を解決するために、そのような場合、次の有用なアルゴリズムを概説することができる。すなわち、（１）マイクロプラットフォーム上の全てのトリミング可能な素子に対し、抵抗を増加する温度で長い熱曝露を加える。（２）トリミング可能な抵抗を全て測定する。（３）高温の短いパルスを使用して、各トリミング可能な抵抗体を独立してその所望の値までトリムダウンする。
【００５９】
一般に、Ｔquiescentは周囲温度とは異なることができる。例えば、トリミングパルスパラメータの管理および利用可能な電圧制限のために、状況によっては、Ｔquiescentが実質的に周囲より高いがＴthより低い状況が望ましいかもしれない。例えばＴth＞＞２００℃であり、かつ、ＤＣ加熱またはパルス幅対パルス期間の適切な比率（例えば１／２）によって得られるＴquiescent≒２００℃である場合、トリミングを開始するために、局所的過熱は（Ｔth−２００℃）とする必要があるだけである。その結果、トリミングパルス振幅は、Ｔquiescentが室温またはその付近であった場合に必要とされるより低くすることができる。
【００６０】
多くの用途に対し、抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１の組合せを分割器（例えばＲ−ＲまたはＲ−２Ｒ分割器）またはトリマ電位差計として使用することができる。これらのデバイスの安定性は、抵抗体が非零ＴＣＲを持つ場合でも、それらが同一（共通）温度で動作する限り、非常に高くすることができる。しかし、二個の抵抗体が（しばしばあるように）異なる消費電力で動作する場合、消費電力の差が結果的に、微細構造体上に配置された抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１を異なる昇温にすることがある。例えば、抵抗体のＴＣＲが、高密度にドープしたポリシリコンの典型値の０．００１／°Ｋである場合、０．００１°Ｋの温度の不均衡は１ｐｐｍの抵抗のずれを引き起こす。この影響は、中程度の機能電流レベルでも大きい温度の不均衡を生じやすい、高い熱分離を持つデバイスでは特に重要になる。
【００６１】
この影響を抑制または最小化するために、本発明では抵抗の分散交互パケットを提案する。二個の機能抵抗体が構造体の熱伝導によっていずれか一方に放散された熱を共有するために、Ｒ1／Ｒ1hおよびＲ2／Ｒ2hの小さいパケットを少なくとも二回交互に配置する。この場合、二個の機能抵抗体に異なる電力密度が放散された場合でも、二個の抵抗体の温度の不均衡は劇的に低減される。この状況を図４の底部に概略的に示す（定性的静的温度分布）。ここで温度の不均一性は小さく、全ての温度がＴthを優に下回る。定常状態でより優れた温度均衡化のために微細構造体の熱伝導を改善するために、好ましくは高い熱伝導率および比較的高い単位面積当たりの熱質量を持つ追加材料１６を、トリミング可能な機能抵抗体の位置付近およびそれらの間に配置することができる。ポリシリコンはトリミング中の高温に耐えることができるので、この目的のために、例えばポリシリコンを使用することができる。
【００６２】
本発明のデバイスの効率的なレイアウトは、部分的に矛盾するかもしれない二つの制約／要求を満たさなければならない。すなわち（１）動的加熱（トリミング）中の抵抗体Ｒ1１０とＲ2１１の間の熱的分離、および（２）ゆっくり変化するまたはＤＣ消費電力レベルで動作中のこれらの抵抗体間の熱均衡化である。図５は、構造体の一つの可能な構成を示す。加熱領域１４と非加熱領域１５との間のスロット１７は、抵抗体Ｒ1１０とＲ2１１の間の熱熱伝達を低減し、熱分離を増加する。ＤＣまたはゆっくり変化する状態で動作中に、熱はスロット１７の両側の経路によって構造体全体に拡散する。ＤＣまたはゆっくり変化する条件下でこの熱伝達をより効率的にするために、好ましくは高い熱伝導率を持つ追加材料１６を構造体上に配置する。これらのスロットの使用により、二個の機能抵抗体をより近づけて配置することができ、それは微細構造体のサイズを低減し、その作製／エッチングを簡素化することができる。
【００６３】
一般に、デバイスの設計者は、トリミングされる領域１４間の距離Ｌ、微細構造体２の幅、スロット１７のサイズ、熱伝導率の高い材料から作られた素子１６の厚さ、および微細構造体全体1の熱分離のレベルなどのレイアウトパラメータを変化させて、デバイスの動作およびトリミング性を最適化することができる。
【００６４】
図６は、連続スロット１７によってトリミングされる抵抗体とトリミングされない抵抗体との間に熱分離が設けられた、加熱器およびトリミングされる抵抗体の追加の実施形態を図式的に示す。
【００６５】
先行技術から、トリミングの大きさΔＲtrimは定量的に、下記式７で表わすことができることが知られている。ここでＲ0はトリミングされる抵抗体の初期抵抗である。関数Ｆ（Ｔtrim−Ｔth）およびφ（ｔtrim）は原則的に非線形であることに注意されたい。例えば、Canadian Microelectronics Corporation Report #IC95-08 Sept 1995,p.91に記載されているように、熱的に分離されたポリシリコン抵抗体の消費電力が（１４ｍＷから２０ｍＷに）３０％増加すると、結果的にトリミングの劇的な加速が発生する。熱トリミングプロセスのこの特徴の理解および思慮深い使用は、その最適化のために不可欠であり、必要なエネルギの低減（バッテリ電源を使用する用途には重要である）（例えば引渡し電力／トリミング温度のわずかな上昇）により、結果的にトリミング曝露ｔtrimをかなり短くすることができる。トリミングの非線形性も、高速であるだけでなく、正確でもあるトリミングを達成するために重要である。この特徴を利用して、調整の始めに一つのトリミング温度で大まかで高速のトリミング／調整が行なわれるようにすることができる。次いで、別の（おそらくより低い）トリミング温度（Ｔtrim＞Ｔth）で、精細で比較的遅い調整を行なうことができる。さらに、トリミングの方向（増加対減少）は、Ｔに敏感に依存させることができる。
【００６６】
【数７】
2005502212.tif 000009
【００６７】
動的熱トリミングの発明の概念は、微細構造体のトリミングされる領域とトリミングされない領域との間の熱伝搬時間より低い持続時間の短いトリミングパルスを必要とする。パルス幅Δｔもまた、周囲と温度平衡に達するために必要な特性時間より短い。したがって、矩形電圧パルスに対するトリミング領域の典型的な反応は、図１ｃに図式的に示すように表わすことができる。トリミング時間はパルス幅よりかなり短いことに注意されたい。（１）各トリミングパルス中のトリミング時間を増加することによってトリミングのエネルギ効率を改善し、かつ（２）トリミング温度のより優れた制御をもたらすために、最適波形を持つトリミングパルスを提案する（図１ｄ参照）。パルスの始めにおける電圧振幅は、すばやくトリミング温度に達するために、パルス全体の平均より実質的に高い。次いで、電圧振幅は低減されるので、引き渡される電力は周囲への熱漏出による熱損失を補償し、トリミング温度を予め定められた値に維持する。トリミング中の温度制御は、所望のトリミング速度に達するため、および粗／高速および精細／低速抵抗調整を達成するために重要である。一般的にポリシリコンの場合、（D.Feldbaumer, J.Babcock, "Theory and Application of Polysilicon Resistor Trimming", Solid-State Electronics, 1995, vol.38, pp.1861-1869）に記載されたリバーストリミングの他に、トリミング温度が（図１ｃではなく、図１ｄに示されるように）適正に制御される場合にのみ、高温での抵抗体トリミングを実現することができる。
【００６８】
本発明で提起する別の問題は、同一チップ上またはチップまたはそのパッケージの外側にさえ位置する副熱源から生じることのある、シリコン基板３の温度勾配に対する平衡抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１の耐性である。上記の通り、一般に非零ＴＣＲを持つことのある抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１の動作温度差は、それらの不均衡を引き起こし、デバイスの長期安定性を劣化させる。本発明は、そのようなチップの温度勾配の影響を低減するためのメカニズムを少なくとも三つ提供する。第一のメカニズムは、領域２が基板３から熱的に分離され、したがってチップの温度勾配に対する感受性が低いことである。第二のメカニズムは、領域２に配置される抵抗パケットを交互にすることによる上述した温度均衡化が、チップの温度勾配に対する非感受性をさらに向上することである。第三のメカニズムについて、図７は微細構造体１の一部分であるブリッジ８の一つを示す。電線５および６は抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１に接続される。基板３の不均一な加熱によって生じるキャビティ９の境界における温度差ΔＴ0は、二本の結線５および６の距離を数ミクロンまたはそれ以下の範囲に低減することによって最小化することができる。さらに、キャビティ９の縁部から特定の距離における温度差ΔＴ1は、ブリッジ８の熱伝導のために、ΔＴ0よりさらに低くなる。
【００６９】
したがって、電気接触線５および６の間の間隔が小さく、Ｒ1／Ｒ1hおよびＲ2／Ｒ2h領域が交互に配置される熱分離された微細構造体１上に二つの整合抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１を配置することにより、基板３の温度勾配に対する実質的な耐性が得られる。
【００７０】
動作中の各々の抵抗体の消費電力の比率が分かると、例えば両方の機能抵抗体に同一電流が通過するＲ−２Ｒ分割器の場合、抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１の温度均衡化の別の方法を使用することができる。この場合、より高い消費電力（２Ｒ）の抵抗体は、シリコン基板からのその熱分離がより低い消費電力（Ｒ）の抵抗器の場合より低くなるように、片持ち梁に配置することができる。一例として、図８は抵抗体Ｒ2１１が抵抗体Ｒ1１０より高い抵抗を有するＲ−２Ｒ分割器の一つの可能なレイアウトを図式的に示す。抵抗体Ｒ2１１は片持ち梁の縁部近くに、Ｒ1１０よりシリコン基板に近接して配置される。したがって、それはシリコン基板との熱接触がより優れている。抵抗体Ｒ2１１で消費される電力が抵抗体Ｒ1１０より二倍高い場合、かつ懸架微細構造体のレイアウトが、抵抗体Ｒ2１１より抵抗体Ｒ1１０に対して二倍高い熱分離を達成する場合、両方の抵抗体の昇温はほぼ同一になる。交互配置の抵抗パケットのみならず、片持ち梁上の近接性も、二つの抵抗体の動作温度を均衡化するのをさらに助ける。この手法を使用して、何らかの比率（必ずしも２：１ではない）に応じて整合させた、二つの抵抗体の近接動作温度を達成することができる。
【００７１】
他方、一対のマイクロプラットフォームを協調設計して、動作中に厳密に合致する温度を達成することもできる。そのような代替的レイアウトは、二つの異なる熱分離された膜に（例えば共通の微細機械加工されたキャビティ上に）配置された二つの抵抗体から構成される。そのようなレイアウトは、一部の状況では、例えば低いトリミング電力が望ましく（ＤＣトリミング）、かつ動作中に温度不平衡のより簡単な要件が適用される場合に、好ましいかもしれない。状況によっては、図９および１０に示すように、独立した微細構造体に抵抗体の対（各対は一個の機能抵抗体１０，１１および一個の加熱用抵抗体１２，１３から構成される）を配置することでさえ、特定の利益をもたらすことができる（一部の用途では好適であるかもしれない）。利益の一例として、構造体はＤＣ信号（短いパルス無し）によってトリミング可能であり、トリミング手順が簡素化される。Ｔ安定性はあまり良くないかもしれないが、一部の用途には充分である。図９および１０に示した二つの独立した微細構造体1は、半導体基板内のキャビティ９の上に懸架され、異なる支持ブリッジ８を有する。これらの二つのレイアウト間の相違は、第二のレイアウト（図１０）のブリッジ８が相互により近接して配置されており、それは、上述した通り、基板に温度勾配が含まれる場合に、好適である。
【００７２】
図１１は、基板内のキャビティ９の上に懸架された独立した片持ち梁１に配置された二対の機能抵抗体１０、１１および加熱用抵抗体１２、１３を持つ、トリミング可能なＲ−２Ｒ分割器のレイアウトを図式的に示す。動作中に抵抗体Ｒ2１１（２Ｒ）で消費される電力が、抵抗体Ｒ1１０（Ｒ）で消費される電力より二倍高い場合、好ましいレイアウトは抵抗体Ｒ1１０（Ｒ）の熱分離を抵抗体Ｒ2１１（２Ｒ）のそれより二倍高くする必要がある。この場合、二つの機能抵抗体の（上昇）温度はほぼ同一となり、絶対抵抗は変動するかもしれないが、安定した抵抗体分割器が得られる。
【００７３】
制限された抵抗領域内の抵抗は、微細構造体上で横に並べる必要が無いことに注目されたい。代わりに、それらの間の電気絶縁が充分である限り、それらは相互に積み重ねて配置することができる。
【００７４】
上記の通り、トリミングしきい値を超える温度のトリミング挙動は、Ｔの複雑かつ敏感な関数となる。したがって、機能抵抗体におけるトリミングの正確な制御のために、機能抵抗素子全体をトリミングして同一（かつ制御可能な）温度に維持することが重要である。したがって、熱標的領域の空間的ＴプロファイルＴ（ｘ）は一定でなければならない。しかし、熱標的素子はたとえ定常状態であっても、その周囲より高いＴになるように意図されているので、熱標的領域の境界は中心のＴより低い温度になる傾向がある。これを補償するために、図１２ａ、１２ｂ、および１２ｃは、熱標的領域の縁部でより多くの電力を消費するように意図されたレイアウトの例を示す。周辺付近の抵抗経路を増加し、かつ／または周辺の素子の抵抗を増加することによって、熱標的領域の縁部でより多くの電力を消費させることができる。トリミングの方向は、温度に対する感受性に依存するので、抵抗素子の大部分が同一方向にトリミングされるように、機能抵抗体の主要部分が平坦な温度分布を有することが好ましい。したがって、加熱素子の電力消費形状は、縁部における高速の熱放散およびその結果生じる熱分離されたマイクロプラットフォームにおける温度勾配に対処するために、機能抵抗体の縁部付近により多くの熱を供給することを含むことができる。
【００７５】
機能素子および加熱素子を可動のマイクロプラットフォームまたは微細構造体に配置して、動作中にはそれが基板と熱接触してより低い過熱温度を達成し、かつトリミング中にはそれが熱分離されるように（より低い電力を使用して）することができる。図１３はそのような構成を示す。
【００７６】
トリミング電位差計。図１４は二つの抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１の電気接続を図式的に示す。それらの抵抗は、上述した通り、二つの電気的に分離された加熱抵抗体Ｒ1h１２およびＲ2h１３によって熱トリミングすることができる。図１〜１２に示した抵抗体の高い熱分離は、１０〜３０ｍＷ（例えば５Ｖおよび２〜６ｍＡ）もの低い電力を少尉することによってトリミングすることを可能にする。提案したトリミング電位差計（トリムポット）と市販されているデジタル電位差計の実質的な相違は次の通りである。デジタル電位差計は抵抗の離散変化（通常２５６ステップ≒０．４％以下）が可能であるが、発明のトリムポットは０．４％よりずっと高い精度の連続調整を達成する。例えば、標準的1.5μｍのＣＭＯＳプロセスで製造されたプロトタイプデバイスにおける二つのポリシリコン抵抗体は、５ｐｐｍ（５・１０-6）より優れた精度で繰返し熱トリミングを行なった。製造後のそれらの初期不平衡は約１％であった。これらのポリシリコン抵抗体の抵抗は、それらの初期値の約±１５％までトリミングされることが判明した。
【００７７】
図１５および１６は、二つの熱トリミング可能な機能感温素子ＲS1１９およびＲS2２０と関連加熱器ＲS1h２１およびＲS2hを持つ、三素子熱式センサの二つの可能な実施形態を図式的に示す。熱式センサはまた、二つの感温素子１９および２０の間に配置された機能加熱器ＲHEAT１８をも含む。例えばポリシリコンから製造することができる全ての機能素子１８、１９、２０、および補助加熱器２１および２２は、米国特許第４４７８０７７号明細書に記載されているものと同様の一つの熱分離されたプラットフォーム上に配置される（図１５）。キャビティ９およびスロット１７（平面図）の開口の形状を変更することにより、一つのプラットフォームは、機能素子の相互熱分離がより優れている、図１６に示す三つの異なるプラットフォームに変化する。図１５および１６に示した両方の構造体については、機能抵抗体ＲS1１９、ＲS2２０の開示したトリミング方法を適用することができる。第二の構造体（図１６）の機能抵抗体のより高い相互熱分離は、抵抗体ＲS1１９またはＲS2２０の一方のトリミング中に、中央加熱器ＲHEAT１８の望ましくないトリミングを保証しないかもしれないことに注意されたい。したがって、パルス化熱トリミングプロセスのパラメータを選択する際に、同じ考慮（注意）を払わなければならない。
【００７８】
一般に、本発明は、これらの抵抗体が機能素子として使用される様々な電子装置で製造者によって行なわれている既存のトリミングプロセスに適用することができる。例えば、そのようにトリミングされた抵抗体はアナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、基準電圧源、演算および計器用増幅器、抵抗体ネットワーク、および他のデバイスに使用することができる。トリミングの精度は非常に高くすることができ、レーザトリミングによって得られる精度を超える。加えて、本発明の技術の実現は、特別な設備（強力なレーザ）を必要とせず、電圧源および制御装置などの一般的な電気機器を使用して容易に自動化することができる。トリミング可能な抵抗体は、集積回路におけるそれらの集積化を可能にする、標準的なＣＭＯＳ（またはＢｉＣＭＯＳ）プロセスで製造することができる。
【００７９】
先行技術から公知である上記の周知の可能な用途に加えて、発明のトリミング技術は、トリミングを開始するために必要な低い電圧および電力を特徴とする、新しい「ユーザ指向」の用途群にも使用することができる。これは様々なレベルのユーザが電子部品のトリミングを実行することを可能にする。これは複雑な電子システムの組立（チューニング、調節、電圧オフセットの調整、増幅等）中に行なうことができ、システムの動作中に適応調整／チューニングを達成するために手動および／または自動的に開始することができる。
【００８０】
演算増幅器および計器用増幅器のオフセット電圧は一般的に周囲温度の変動、温度勾配の変化、エージング効果、および他の理由から発生し、増幅器の入力カスケードの不平衡を引き起こす。増幅器をオンにすると、数十秒から数分の時間中にその自己加熱およびオフセット電圧の必然的なドリフトが生じる。外部トリムポットにより増幅器を平衡させると、オフセット電圧の軽減に役立つが、動作中のドリフトを排除することはできない。本発明の熱活性化トリムポットを（増幅器の一体化部分として、または増幅器に電気接続される独立した構成部品として）使用することにより、オフセットの自動適応調整が可能になる。この平衡化のための一つの可能なアルゴリズムは、（１）増幅器の入力を一時的に入力電圧源から切り離さなければならず、（２）入力に零電圧を印加しなければならず、（３）出力電圧を測定し、（４）熱トリミングを起動させてオフセット出力電圧を最小化し、（５）入力信号を再び増幅器に供給することから構成される。本発明のオフセット電圧調整とチョッパ増幅器の使用との間の相違は、本発明ではこのチョッピング様方式を短時間起動させる必要があるだけであり、残りの時間では増幅器を非チョッピング方式で機能させることができることである。この場合、チョッピングによって誘発される通常の連続ノイズが存在しない。この場合、チョッピングの不利なノイズ無しに、ほぼ零オフセット動作の利益が達成される。そのような方式を搭載Ｔセンサとともに使用することができ、トリミング事象の知能管理が可能になる。すなわち、起動時などの急激な温度変化の期間中、あるいは環境が急激に変化するその他の場合に（ユーザが冬季に戸外で携帯電話をポケットから引っ張り出した場合など）のみ、頻繁なトリミングを開始する必要があるだけである。
【００８１】
本発明の技術は、プログラム可能な利得を持つ増幅器に使用することができる。現在一般的な増幅器では、利得は、アレイ内の適切な抵抗体の切替えによって、離散的に調整される。熱トリミング抵抗体は、利得の連続チューニングを可能にする。
【００８２】
機能抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１（およびおそらくより多くの抵抗体）がセンサ内のセンシング素子であり、センサ出力信号が本質的にそれらの抵抗に依存する場合、本発明のトリミング技術を適用することができる。例えば、熱トリミング抵抗体は、図１５、１６のように、熱式風速計または熱式加速度計または圧力センサの一部とすることができる。この方法は、米国特許第４４７２２３９号明細書および第４４７８０７６号明細書に記載されている変形と同様のデバイスおよび構造体をトリミングするために使用することができる。これらの微細機械加工された構造体は、様々な形状のスロットおよび開口を有する懸架された熱分離プレート上に配置された、複数のサーモ抵抗体を含む。これらおよび同様のセンサおよびレイアウトの抵抗体は、本発明のトリミングに適した材料から作成するように変更することができる（例えばポリシリコン、または熱トリミングを可能にする他の材料）。この場合、本発明の方法（動的方形パルスおよび整形パルス）は、他のものに影響を及ぼすことなく、特定のサーモ抵抗体の選択的トリミングを可能にする。
【００８３】
様々なレベルの性能および結果が得られる。（１）電気信号を抵抗体自体に直接印加することによる特定の抵抗体のパルストリミング。特定の抵抗器の加熱が近接抵抗体を不安定にしなかったか注意する必要があるであろう（例えば、隣接抵抗体は、その性能がその熱放散の対称性に依存する熱式センサ（例えば熱式風速計）の動作用の熱を提供する抵抗体であるかもしれないので）。（２）サーモ抵抗体のスロットおよび／または分離の幅を増加して、サーモ抵抗体間のより良い相互熱分離を達成し、より長いパルスをトリミングに使用可能にすることができる。これは、非常に大きい分離またはスロットに帰着させることができ（それは独立したマイクロプラットフォーム上に抵抗体を配置することと同等であるかもしれない）、あるいは実際に独立したマイクロプラットフォーム上にサーモ抵抗体を配置し、それらを独立してトリミングする形を取ることができる。（３）本発明で上述したように標的サーモ抵抗体の加熱用の独立した加熱素子を組み込んで、広範囲の条件下でのトリミングを可能にすることができる。Ｒ1h１２およびＲ2h１３（またはそれ以上）のような電気的に分離された加熱抵抗体を、前述したようにトリミングに使用することができる。一般的に、相互熱分離に応じて、パルス期間および形状を変化させる。また、一般的に、抵抗体の好適なレイアウトは、全体的に高レベルの熱分離をもたらし、トリミングおよび選択的トリミングに必要な電力を低減するはずである。
【００８４】
センサ分野に本発明の技術を使用することにより、動作中にセンサの適応チューニング／平衡化を可能にし、それは自動的に行なうことができる。例えば、マスフローコントローラ内の熱式風速計型の流量センサの周期的平衡化（オフセット調整）を、動作中に気体／液体の流動が短時間中断されるときに行なうことができる。センサに特定の時間零入力信号を印加することができる場合、同じ手法を他のセンサ利用システムで実現することができる。
【００８５】
熱トリミング抵抗体を含むセンサおよびセンサモジュール（センサおよび関連電子部品を含む）は、センサ製造者またはシステム製造者が本発明の技術を使用してチューニングすることができる。この場合、手動で調節され、潜在的に信頼できない機械的電位差計を排除することができる。
【００８６】
負および正のＴＣＲを持つ二つの部品から成る非零ＴＣＲの精密抵抗体の概念は、先行技術（米国特許第６０９７２７６号）から公知である。そのような抵抗体の製造は、両抵抗部品のレーザトリミングとその後の様々な温度における抵抗の測定の数段階を含む。レーザトリミングに代わって本発明の熱トリミング技術を適用して、二つの抵抗部品の整合の精度を改善し、製造工程を簡素化することができる。一般的概念によると、精密抵抗体は、上述した通り熱分離された支持用の機械的微細構造体上に配置された、二つの機能抵抗体Ｒ1１０およびＲ2１１ならびに二つの加熱抵抗体Ｒ1h１２およびＲ2h１３を含む。機能抵抗体の一つ、例えばＲ1１０は正のＴＣＲを持ち、もう一方のＲ2１１は負のＴＣＲを持つ。これらの抵抗体の材料の種類は特定されないが、例としてポリシリコンをこの目的に使用することができる。ポリシリコンのＴＣＲはドーピングに依存し、高ドーピングレベルで正（約＋１０-3／°Ｋ）に、低ドーピングレベルで負（−１０-4／°Ｋから−数１０-3／°Ｋまで）にすることができることが知られている。したがって、総抵抗の目標値および零総ＴＣＲを達成するように、二つの抵抗体の熱トリミングを行なうことができる。製造中にトリミングの前と後にそのＴＣＲを測定することが要求された抵抗体の周期的加熱は、外部熱源（ホットプレートまたはオーブン）を必要とせず、加熱抵抗体Ｒ1h１２およびＲ2h１３によって行なうことができることに注目されたい。明らかに、この場合の昇温は、熱トリミング目的の場合よりずっと低くすべきである。加熱抵抗体Ｒ1h１２およびＲ2h１３を使用する追加の便利な点は、微細構造体の熱慣性によって定義される２０〜５０ｍｓの一般的な時間で、非常に高速で加熱および冷却を実行することができることである。同じ加熱およびトリミングは、レーザなど別の熱源から、または機能抵抗体自体の自己加熱から得ることができることに注目されたい。この場合にも、加熱および冷却時間は、上述した通り、マイクロプラットフォームの熱慣性によって決定される。したがって、製造工程全体を実質的に速くすることができる。多くの適用分野で、温度による高位変動の項を含め、ＴＣＲの温度挙動の正確な知識が要求される。これは複数の昇温での測定を必要とする。別の例として、機能抵抗体を既知の比較的高い（しかもトリミング温度より実質的に低い）温度まで自己加熱し、次いでそれを既知の冷却速度で室温まで冷却しながらその抵抗を既知の回数測定することができる。本発明の技術はまた、熱トリミングは可逆的であるので、不合格の抵抗体の数を低減することもでき、技術的歩留まりを改善する。様々なドーピングレベルのポリシリコンなどのＣＭＯＳ適合材料の使用は、そのような精密抵抗体を集積回路に集積化することを可能にする。
【００８７】
より一般的には、小さい熱質量を有する熱分離されたマイクロプラットフォーム上に機能素子を配置することにより、その物理パラメータの測定が一つまたはそれ以上の昇温（しかも、言うまでもなく、トリミングまたは回復のしきい値よりはるかに低い温度）での測定を必要とする場合、これらの測定のプロセスの加速が可能になる。（抜け）これらの測定は、校正またはトリミングの多くのプロセスで使用することができることに注目されたい。
【００８８】
それらの多くの変形が当業者に明らかになることは理解されるであろう。したがって、上記の説明および添付の図面は、限定的な意味ではなく、本発明の例証と捕らえるべきである。さらに、発明が関係する技術分野で公知のまたは慣習的な常法に該当し、かつ本書で前述した本質的な特徴に適用することができ、かつ請求の範囲に記載する範囲に入るような本発明の開示からの逸脱を含めて、一般的に本発明の原理に従う本発明のどのような変形、使用、または適応も範囲内に含めるつもりであることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】熱標的領域で達成される温度について様々なパルス加熱モードを示す温度対時間のグラフである。
【図２】キャビティ上に懸架された四つの抵抗体を持つマイクロプラットフォームの可能な構成の略平面図である。
【図３】図２に示した構造体の断面図である。
【図４】マイクロプラットフォーム上の二対の機能抵抗体および加熱抵抗体の一つの潜在的なレイアウトを示す略図と、過渡および静的温度条件下の対応する温度分布の図である。
【図５】図４と同様であるが、多数のスロットを持つマイクロプラットフォームの一つの潜在的なレイアウトを示す略図である。
【図６】図４および５と同様であるが、連続スロットを持つマイクロプラットフォームの一つの潜在的なレイアウトを示す略図である。
【図７】基板上の熱勾配に強くするために、マイクロプラットフォームのブリッジの一つに入る電気接触を示す略図である。
【図８】単一マイクロプラットフォーム上に配設されたＲ−２Ｒ分割器の一つの可能なレイアウトを示す略図である。
【図９】近接した独立したマイクロプラットフォーム上の抵抗体対の一例を示す略図である。
【図１０】基板上の熱勾配に強くするために配設されたブリッジおよび結線を持つ、近接した独立したマイクロプラットフォーム上の抵抗体対の一例を示す略図である。
【図１１】独立したマイクロプラットフォーム（または連続スロットを持つ単一マイクロプラットフォーム）上のトリミング可能なＲ−２Ｒ分割器のレイアウトの一例を示す略図である。
【図１２】熱標的領域の縁部でより多くの電力を消費するように意図された三例のレイアウトを示す略図である。
【図１３】時間依存型の熱的分離を可能にする構成の一例を示す略図である。
【図１４】二つの機能抵抗体および機能抵抗体から電気的に分離された二つの加熱抵抗体の電気配線図である。
【図１５】スロットのある単一のマイクロプラットフォーム上に配設されたトリミング可能な熱式センサ（例えば熱式風速計または熱式加速度計）の可能な実施形態を示す略図である。
【図１６】複数のマイクロプラットフォーム上に配設された熱式センサ（例えば熱式風速計または熱式加速度計）の可能な実施形態を示す略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年1月6日(2004.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能抵抗体をトリミングする方法であって、
熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に複数の熱トリミング可能な機能抵抗体を配置するステップと、
前記複数の機能抵抗体の一つの抵抗値がトリミングされる一方、前記複数の機能抵抗体の残りの抵抗値が実質的にトリミングされずに維持されるように、前記熱的に分離されたマイクロプラットフォームの一部分をヒートパルスに曝露するステップとを、
含む方法。
【請求項２】
前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に前記複数の機能抵抗体の少なくとも一つに近接して加熱抵抗体を配置するステップをさらに含み、前記熱分離されたマイクロプラットフォームの一部分を曝露するステップが、前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上の前記複数の抵抗体の残りに実質的に影響を及ぼすことなく前記複数の機能抵抗体の前記少なくとも一つをトリミングするために、前記加熱抵抗体に信号を通過させてその温度を著しく上昇させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を配置するステップが、前記加熱抵抗体が前記複数の機能抵抗体の前記少なくとも一つから電気的に分離されるように、前記加熱抵抗体を配置することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記曝露ステップが、複数の電気パルスを提供するステップと、前記複数の電気パルスの各々の間に前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して目標抵抗値が得られたかどうかを決定するステップとを含む、請求項１ないし３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記加熱ステップが、動的に整形された電気パルスを提供して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定の温度を達成するステップを含む、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を配置する前記ステップが、前記加熱抵抗体が前記複数の機能抵抗体の前記少なくとも一つを追跡するように、前記加熱抵抗体を配置するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記機能抵抗体全体にわたって実質的に一定温度分布が得られるように、前記加熱抵抗体を前記機能抵抗体の外側部分に沿って配置する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記熱分離されたマイクロプラットフォームの温度を上昇させて、前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上の全てのトリミング可能な機能抵抗体の値をトリムダウンするステップと、前記トリミング可能な機能抵抗体を測定するステップと、前記トリミング可能な機能抵抗体の各々を個々にトリムアップするステップとをさらに含む、請求項１ないし７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
回路を設けてトリミングする方法であって、
少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に非零温度誘導ドリフトを持つ少なくとも二つの抵抗素子を、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子が実質的に同一動作環境に曝されるように配置するステップと、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子の少なくとも一つが熱トリミング可能であり、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも一つの抵抗素子を熱サイクルによってトリミングして前記回路をトリミングするステップと、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記動作環境を補償するような仕方で前記少なくとも二つの抵抗素子を前記回路で一つに接続するステップと、
を含み、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上に動作中に発生する熱が前記少なくとも二つの抵抗素子間で分配されて、温度ドリフトが実質的に補償されるように構成された方法。
【請求項１０】
前記少なくとも二つの抵抗素子を一つに接続する前記ステップが、前記二つの抵抗素子を直列に接続するステップをさらに含み、印加電圧が予め定められた比率で分割される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に前記回路の少なくとも二つの抵抗素子を配置する前記ステップが、前記少なくとも二つの抵抗素子を前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に近接して配置された感温素子とすることをさらに含み、それらの信号が合成されて動作中に誘発される温度差を測定するように構成された、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記信号が合成されて、ガス移動によって誘発される温度差を測定するように構成された、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を前記少なくとも一つの抵抗素子に近接して配置するステップをさらに含み、前記少なくとも一つの抵抗素子をトリミングする前記ステップが、前記少なくとも一つの抵抗素子をトリミングするために、前記加熱抵抗体に信号を通過させてその温度を著しく上昇させるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記加熱抵抗体および前記少なくとも一つの抵抗素子が独立して熱分離されたマイクロプラットフォーム上にある、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記トリミングステップが、複数の電気パルスを提供するステップと、前記複数の（電気パルスの）各々の間に前記少なくとも二つの複抵抗素子の一つの前記抵抗値を測定するステップをさらに含む、請求項９ないし１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
前記加熱ステップが、動的に整形された電気パルスを提供して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するステップを含む、請求項９ないし１５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
機能抵抗体をトリミングする方法であって、
熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に機能抵抗体を配置するステップと、
トリミングのために前記機能抵抗体の温度を上昇させたときに前記機能抵抗体全体に実質的に一定温度分布が得られるように適応された電力消費形状を有する熱源に前記機能抵抗体を曝露するステップと、
少なくとも一つの熱パルスを使用して前記機能抵抗体をトリミングするステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記トリミングステップが、信号を前記機能抵抗体に通過させるステップを含み、前記機能抵抗体が前記熱源となる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記曝露ステップが、前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上に前記機能抵抗体に近接して加熱抵抗体を配置するステップを含み、前記トリミングステップが、前記加熱抵抗体に信号を通過させて前記機能抵抗体をトリミングするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記曝露ステップが、前記機能抵抗体を取り囲む加熱器経路を設計するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記曝露ステップが、前記機能抵抗体の大部分が存在する領域の縁部付近により多くの熱を供給して、前記縁部におけるより早い熱放散および結果的に生じる熱分離されたマイクロプラットフォーム全体の温度勾配を防止するステップを含む、
請求項１７ないし２０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
前記曝露ステップが、前記機能抵抗体を前記加熱抵抗体で実質的に取り囲む加熱器経路を設計するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記曝露ステップが、熱損失が大きい場所付近の抵抗線の密度を増加して、熱損失を補償するステップを含む、請求項１７ないし２２の一つに記載の方法。
【請求項２４】
前記トリミングステップが、複数の電気パルスを提供するステップと、前記複数の電気パルスの各々の間で前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して、目標抵抗値が得られたかどうかを決定するステップとを含む、請求項１７ないし２２の一つに記載の方法。
【請求項２５】
前記トリミングステップが、動的に整形された電気パルスを提供して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するステップを含む、請求項１７ないし２２の一つに記載の方法。
【請求項２６】
機能抵抗体をトリミングするための回路であって、
基板上の熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に間隔をおいて配置された複数の機能抵抗体と、
前記複数の機能抵抗体の一つの抵抗値がトリミングされる一方、前記複数の機能抵抗体の残りの抵抗値が実質的にトリミングされずに維持されるように、前記熱的に分離されたマイクロプラットフォームの一部分を熱パルスに曝露するためのトリミング回路機構と、
を備えた回路。
【請求項２７】
前記トリミング回路機構が、前記複数の機能抵抗体の前記一つに信号を通過させるための回路機構を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項２８】
前記トリミング回路機構が、信号を受け取り、かつ前記複数の機能抵抗体の前記一つをトリミングするために前記マイクロプラットフォーム上に少なくとも一つの加熱抵抗体を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの加熱抵抗体の各々が前記複数の機能抵抗体の少なくとも一つを追跡する、請求項２８に記載の回路。
【請求項３０】
機能抵抗体および加熱抵抗体の第一の対をグループ化し、機能抵抗体および加熱抵抗体の第二の対を埋め込んで、前記第一の対および前記第二の対の一部分の位置が前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上で交互に配置されるようにした、請求項２９に記載の回路。
【請求項３１】
前記第一の対および前記第二の対の前記一部分が前記熱分離されたマイクロプラットフォームのスロットによって分離され、それによって熱伝達が低減され、かつ前記第一の対と前記第二の対との間の熱的分離が増大される、請求項３０に記載の回路。
【請求項３２】
前記スロットが連続している、請求項３１に記載の回路。
【請求項３３】
前記トリミング回路機構が、複数の電気パルスを送信し、かつ前記複数の電気パルスの各々の間に前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して、目標抵抗値が得られたかどうかを決定するための回路機構を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項３４】
前記トリミング回路機構が、動的に整形されたパルスを送信して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するための回路機構を含む、請求項２６に記載の回路。
【請求項３５】
回路素子をトリミングするための回路であって、
基板上の少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上で非零温度誘導ドリフトを持つ少なくとも二つの抵抗素子であって、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子が実質的に同一動作環境に曝され、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記少なくとも二つの抵抗素子の少なくとも一つが熱トリミング可能であるように構成された抵抗素子と、
前記少なくとも二つの抵抗素子の前記少なくとも一つを熱トリミングするためのトリミング回路機構と、
を備えており、
前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上の前記動作環境を補償するように前記少なくとも二つの抵抗素子が前記回路内で一つに接続され、前記少なくとも一つのマイクロプラットフォーム上で発生する熱が少なくとも二つの回路素子間で分配されて温度ドリフトの影響が補償されるように構成された回路。
【請求項３６】
前記少なくとも二つの抵抗素子が直列に一つに接続され、印加電圧が予め定められた比率で分割される、請求項３４に記載の回路。
【請求項３７】
前記少なくとも二つの抵抗素子が前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に近接して配置された感温素子であり、それらの信号が合成されて温度差を測定するように構成された、請求項３４に記載の回路。
【請求項３８】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上で前記少なくとも一つの抵抗素子に近接する加熱抵抗体をさらに含み、前記トリミング回路機構が、前記少なくとも一つの抵抗素子をトリミングするために、信号を加熱抵抗体に通過させてその温度を著しく上昇させるための回路機構をさらに含む、請求項３４に記載の回路。
【請求項３９】
前記加熱抵抗体および前記少なくとも一つの抵抗素子が独立して熱分離されたマイクロプラットフォーム上にある、請求項３７に記載の回路。
【請求項４０】
加熱のための前記トリミング回路機構が、複数の電気パルスを送信し、かつ前記複数の電気パルスの各々の間に前記少なくとも二つの抵抗素子の一つの前記抵抗値を測定して、目標抵抗値が得られたかどうかを決定するための回路機構をさらに含む、請求項３４に記載の回路。
【請求項４１】
加熱のための前記トリミング回路機構が、動的に整形されたパルスを送信して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するための回路機構を含む、請求項３４に記載の回路。
【請求項４２】
機能抵抗体をトリミングするための回路であって、
基板上の熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
トリミングのために機能抵抗体の温度を上昇させたときに前記機能抵抗体全体で実質的に一定温度分布が得られるように適応された電力消費形状を有する熱源に曝される前記熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体と、
前記機能抵抗体をトリミングするための回路機構と、
を備えた回路。
【請求項４３】
前記熱源が前記熱分離されたマイクロプラットフォーム上で前記機能抵抗体に近接する加熱抵抗体を含み、前記トリミング回路機構が信号を前記加熱抵抗体に通過させて前記機能抵抗体をトリミングするための回路機構を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４４】
前記電力消費形状が機能抵抗体を取り囲む加熱器経路を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４５】
前記電力消費形状が、機能抵抗体の縁部により多くの熱を提供して結果的に少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム全体に温度勾配を生じる加熱器経路をさらに含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４６】
前記電力消費形状が、前記機能抵抗体を前記加熱抵抗体で実質的に取り囲む加熱器経路を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４７】
前記電力消費形状が、熱損失が大きい場所付近で熱損失を補償するために高められた抵抗線の密度をさらに含む、請求項４２ないし４６のいずれか一つに記載の回路。
【請求項４８】
加熱のための前記トリミング回路機構が、複数の電気パルスを送信し、かつ前記複数の電気パルスの各々の間に前記複数の機能抵抗体の一つの前記抵抗値を測定して目標抵抗値が得られたかどうかを決定するための回路機構を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項４９】
加熱のための前記トリミング回路機構が、動的に整形されたパルスを送信して、トリミングパルス中に時間の関数として実質的に一定温度を達成するための回路機構を含む、請求項４２に記載の回路。
【請求項５０】
機能抵抗体の抵抗温度係数を算出するための方法であって、
少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームを基板上に設けるステップと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上に機能抵抗体を配置するステップと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームに熱パルスを注入して前記機能抵抗体を所定温度まで加熱するステップと、
複数の温度で前記機能抵抗体の抵抗値を測定するステップと、
前記測定抵抗値に基づき前記抵抗温度係数を算出するステップと、
を含む方法。
【請求項５１】
前記少なくとも一つの熱分離されたマイクロプラットフォーム上に加熱抵抗体を配置するステップをさらに含み、前記熱パルスを注入するステップが、前記加熱抵抗体に信号を通過させることを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記抵抗温度係数が温度の関数としてどのように変化するかを決定するために、複数の昇温で抵抗値を測定するステップをさらに含む、請求項５０または５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記マイクロプラットフォームが複数の前記機能抵抗体を含み、前記機能抵抗体の前記加熱ステップが、全ての前記機能抵抗体を同時に加熱するように前記マイクロプラットフォームを加熱するステップを含み、前記測定ステップおよび前記算出ステップが、全ての前記機能抵抗体に対して実質的に同時に行なわれる、請求項５０ないし５２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５４】
機能抵抗体の抵抗温度係数を算出するための回路であって、
基板上の少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォームと、
前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の機能抵抗体と、
前記マイクロプラットフォームに熱パルスを注入して前記機能抵抗体を所定温度まで加熱するための加熱回路機構と、
複数の温度で前記機能抵抗体の抵抗値を測定するための測定回路機構と、
前記温度における前記抵抗値に基づき前記抵抗温度係数を算出するための算出回路機構と、
を備えた回路。
【請求項５５】
前記加熱回路機構は、前記少なくとも一つの熱的に分離されたマイクロプラットフォーム上の加熱抵抗体を含み、当該加熱抵抗体に信号を流して前記機能抵抗体を加熱するようにした、請求項５４に記載の回路。
【国際調査報告】
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