(57)【要約】【課題】粗調整と微調整の２つの工程を要することなく、１つの工程によるトリミング作業により、高精度な抵抗値調整が可能なラダー抵抗の調整パターン構造及びこれを有する電子部品を提供する。【解決手段】基板上に形成された第１及び第２の柱部と、第１及び第２の柱部の間に並列に形成された複数のラダー部と、を有し、第１の柱部の端部に設けられた第１の入出力部と、第２の柱部の端部と反対側の端部に設けられた第２の入出力部と、を有するラダー抵抗の調整パターン構造とする。【選択図】図１
2008103565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１及び第２の柱部と、
前記第１及び第２の柱部の間に並列に形成された複数のラダー部と、を有し、
前記第１の柱部の端部に設けられた第１の入出力部と、
前記第２の柱部の前記端部と反対側の端部に設けられた第２の入出力部と、
を有することを特徴とするラダー抵抗の調整パターン構造。
【請求項２】
前記第１及び第２の柱部のパターン幅は、前記ラダー抵抗のパターン幅よりも大きいパターン幅で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラダー抵抗の調整パターン構造。
【請求項３】
基板上に形成された第１及び第２の柱部と、
前記第１及び第２の柱部の間に並列に形成された複数のラダー部と、を有し、
前記第１の柱部の端部に設けられた第１の入出力部と、前記第２の柱部の前記端部と反対側の端部に設けられた第２の入出力部と、を有するラダー抵抗を回路素子として含み、
前記ラダー抵抗のラダー部の少なくとも１つは、抵抗値を調整するためのトリミング処理が施されていることを特徴とする電子部品。
【請求項４】
前記第１及び第２の柱部のパターン幅は、前記ラダー抵抗のパターン幅よりも大きいパターン幅でラダー抵抗の調整パターンが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラダー抵抗の調整パターン構造及びこれを有する電子部品に関し、特に、調整量を細かく設定できるラダー抵抗の調整パターン構造及びこれを有する電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラダー抵抗を有する電子部品では、半導体基板上に形成されたラダー抵抗領域において、調整パターン構造の一部をトリミングすることにより抵抗値調整を行なう方法がある。
【０００３】
従来の薄膜抵抗の調整パターン構造として、薄膜抵抗器にラダー構造を有するものがある（特許文献１）。この薄膜抵抗器では、抵抗器の入力部と出力部の間に、抵抗値の調整のためのラダー抵抗の調整パターン構造が設けられている。抵抗値を測定しながら、レーザビームでこのラダー部を順々にカットしていくことにより、薄膜抵抗器を最適抵抗値に調整することができる。
【０００４】
他の薄膜抵抗の調整パターン構造として、薄膜抵抗を、粗調整トリミング部と微調整トリミング部とから構成するものがある（特許文献２）。蛇行ラダーパターンの細線部を順次カットして粗調整を行い、微調整トリミング部の抵抗を同一方向から２箇所カットして切込み量の深さを微調整することにより、抵抗値の微調整を行なうものである。
【特許文献１】実開平−７２１０６号公報
【特許文献２】特開平−１５９８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の薄膜抵抗の調整パターン構造によれば、ラダー部をレーザビームで順々にカットしていくことにより、最適抵抗値に調整することができるとされているが、微調整を行なうことは困難であるので、高精度の抵抗値が要求される場合には問題があった。
【０００６】
また、特許文献２の薄膜抵抗の調整パターン構造によれば、微調整トリミング部を有するので高精度の抵抗値が要求される場合にも対応できるが、抵抗値の調整を行なう場合に、粗調整と微調整の２つの工程を要し、抵抗値の調整に時間を要するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、粗調整と微調整の２つの工程を要することなく、１つの工程によるトリミング作業により、高精度な抵抗値調整が可能なラダー抵抗の調整パターン構造及びこれを有する電子部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］本発明の一態様によれば、基板上に形成された第１及び第２の柱部と、前記第１及び第２の柱部の間に並列に形成された複数のラダー部と、を有し、前記第１の柱部の端部に設けられた第１の入出力部と、前記第２の柱部の前記端部と反対側の端部に設けられた第２の入出力部と、を有することを特徴とするラダー抵抗の調整パターン構造を提供する。
【０００９】
［２］前記第１及び第２の柱部のパターン幅は、前記ラダー抵抗のパターン幅よりも大きいパターン幅で形成されていることを特徴とする上記［１］に記載のラダー抵抗の調整パターン構造であってもよい。
【００１０】
［３］本発明の一態様によれば、基板上に形成された第１及び第２の柱部と、前記第１及び第２の柱部の間に並列に形成された複数のラダー部と、を有し、前記第１の柱部の端部に設けられた第１の入出力部と、前記第２の柱部の前記端部と反対側の端部に設けられた第２の入出力部と、を有するラダー抵抗を回路素子として含み、前記ラダー抵抗のラダー部の少なくとも１つは、抵抗値を調整するためのトリミング処理が施されていることを特徴とする電子部品を提供する。
【００１１】
［４］また、前記第１及び第２の柱部のパターン幅は、前記ラダー抵抗のパターン幅よりも大きいパターン幅でラダー抵抗の調整パターンが形成されていることを特徴とする上記［３］に記載の電子部品であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施の態様によれば、粗調整と微調整の２つの工程を要することなく、１つの工程によるトリミング作業により、高精度な抵抗値調整が可能なラダー抵抗の調整パターン構造及びこれを有する電子部品を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（本発明の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るラダー抵抗の調整パターン構造を示す回路構成図であり、（ｂ）は、基板上に形成された（ａ）のラダー抵抗のパターンレイアウトを示す図である。
【００１４】
本発明の実施の形態に係るラダー抵抗の調整パターン構造は、基板上に形成された第１及び第２の柱部と、この第１及び第２の柱部の間に並列に形成された複数のラダー部とを有して構成されている。
【００１５】
基板は、Ｓｉ等の半導体基板であるが、特に半導体基板に限られず、抵抗素子等がその上に形成できるものであればよい。本発明の実施の形態に係るラダー抵抗の調整パターン構造、及びこれを有する電子部品が半導体基板上に形成される場合は、公知の半導体プロセスにより形成可能であるので、抵抗素子等を有する電子部品の製造工程は説明を省略する。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、第１の柱部として抵抗Ｒａが連結され、また、第２の柱部として抵抗Ｒａが連結されて、基板上に１対の柱部が形成されている。第１の柱部の各抵抗Ｒａの間と第２の柱部の各抵抗Ｒａの間には抵抗Ｒｂが並列的に接続されて、ラダー形状の抵抗器を構成している。このような構成により、ラダー抵抗の調整パターン構造が形成されている。この回路構成を、基板上に形成されたパターンレイアウトで表すと、図１（ｂ）のようになる。
【００１７】
すなわち、図１（ｂ）に示すように、ラダー抵抗１０は、各々入出力部であるコンタクト領域１４、１５に接続された第１の柱部１１と第２の柱部１２が対向して１対の柱部を形成し、この２つの柱部の間に、並列にラダー部１３ａ〜１３ｇが形成されている。
【００１８】
ここで、第１の柱部１１の端部にコンタクト領域１４が接続され、第２の柱部１２の第１の柱部１１の端部から遠い方の端部にコンタクト領域１５が接続され、これらの端部、すなわちコンタクト領域１４、１５はラダー抵抗１０の各々第１及び第２の入出力部となっている。このラダー抵抗１０は、図示しない基板上に、公知の半導体製造工程により形成されている。
【００１９】
本発明の実施の形態では、コンタクト領域１４、１５、第１の柱部１１、第２の柱部１２、及びラダー部１３ａ〜１３ｇは、例えば、抵抗配線材料として、ＮｉＣｏ、ＩｎＳｂ等を使用した。
【００２０】
（ラダー抵抗１０の抵抗値調整）
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るラダー抵抗１０をレーザによりトリミングして、所定の抵抗値に調整する動作を説明するための図である。
【００２１】
図１（ａ）に示したように、第１の柱部１１の部分、ラダー部１３ａ〜１３ｇ、第２の柱部１２の部分の抵抗値をそれぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒａとする。
【００２２】
図２（ａ）は、ラダー部１３ｄの位置までレーザトリミングにより切断したことを示す図であり、（ｂ）は、これに対応する回路図である。ここで、ラダー部を１段トリミングすることにより抵抗値を調整できる調整ステップを近似的に算出するため、Ｒｂが無視できる程度に小さいものとする。
【００２３】
上記の条件の下では、トリミングされたラダー抵抗１０に流れる電流Ｉは、図２（ａ）に示すように流れる。この場合、回路図としては図２（ｂ）のように等価的に表され、合成抵抗は、トリミング部分までの直列合成抵抗４Ｒａと、トリミング部分以降の並列合成抵抗２Ｒａ／２＝Ｒａを合わせて、５Ｒａとなる。
【００２４】
上記と同様の考え方で、Ｎ段のラダー抵抗の場合について考える。図３（ａ）は、Ｎ段のラダー部を有するラダー抵抗の回路図を示し、（ｂ）は、トリミングされた場合の等価回路図である。Ｎ段のうちｎ段目までの第２の柱部１２がトリミングされた場合の合成抵抗を考える。ここで、Ｒｂが無視できる程度に小さいものとすると、図３（ｂ）のように等価的に表されるので、トリミング部分までの直列合成抵抗ｎＲａと、トリミング部分以降の並列合成抵抗（Ｎ−ｎ）Ｒａ／２を合わせて、合成抵抗は、（Ｎ＋ｎ）Ｒａ／２となる。
【００２５】
従って、本発明の実施の形態に係るラダー抵抗１０では、ラダー部を１段だけトリミングにより切断することで、Ｒａ／２のステップで抵抗値調整ができることになる。
【００２６】
（本発明の実施の形態の効果）
図４（ａ）は、従来のＮ段のラダー部を有するラダー抵抗を示すもので、（ｂ）は、このラダー部をｎ段だけトリミングにより切断した状態を示す図である。
【００２７】
このラダー抵抗に流れる電流Ｉ´は、図４（ｂ）に示すように、大部分が（ｎ＋１）段目のラダー部を流れることになるので、この合成抵抗は、２ｎＲａ＋Ｒｂとなる。従って、ラダー部を１段だけトリミングにより切断することで、２Ｒａのステップで抵抗値調整をすることになる。
【００２８】
よって、本発明の実施の形態に係るラダー抵抗は、従来のラダー抵抗に比べて、４倍の精度で抵抗値調整をすることが可能になる。
【００２９】
また、上記の効果は、第１の柱部１１及び第２の柱部１２とラダー部１３の線幅が異なるパターンレイアウトとしても成り立つので、第１の柱部１１及び第２の柱部１２をラダー部１３の線幅より大きく設定することができる。これにより、ラダー部１３の線幅を従来と同じに設定し、第１の柱部１１及び第２の柱部１２の線幅を従来よりも大きく設定することで、ラダー部１３を長くすることなく、さらに高精度な抵抗値調整が可能となる。
【００３０】
以上から、本発明の実施の形態に係るラダー抵抗１０の調整パターン構造によれば、従来のラダー抵抗の調整ステップよりも４倍以上の細かさで調整可能となる。従って、粗調整と微調整の２つの工程を必要としないので調整時間の短縮を図ることが可能になると共に、１つの工程によるトリミング作業により高精度な抵抗値調整が可能になるという効果を有する。
【００３１】
また、これを電子部品に適用すれば、半導体チップ上に占めるラダー抵抗の面積を小さくすることもでき、コスト低減効果を有することになる。
【００３２】
（本発明の実施の形態に係るラダー抵抗の電子部品への適用例）
電子部品として、抵抗値の調整により高精度なオフセット調整が要求されるＭＲセンサ１００への適用例を示す。
【００３３】
ＭＲセンサ１００は、磁気抵抗効果により、ＭＲセンサ１００を構成する抵抗部分の抵抗値が磁界によって変化することを利用して、磁界の変化や磁性体の有無を電圧変化として検出するものである。
【００３４】
図５（ａ）は、水平垂直方向に抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をブリッジ接続した構成、及びトリミング調整時にそれぞれの抵抗にかける磁界のＡ方向及びＢ方向を示すもので、（ｂ）は、直交する４５度方向に抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８をブリッジ接続した構成、及びトリミング調整時にそれぞれの抵抗にかける磁界のＣ方向及びＤ方向を示す回路接続図である。
【００３５】
抵抗Ｒ１とＲ３が接続された端部に電源電圧Ｖｃｃ１が供給され、抵抗Ｒ２とＲ４が接続された端部がグランドＧＮＤに接続されると共に、抵抗Ｒ１とＲ２が接続された端部からは出力電圧Ｖｏｕｔ１＋、抵抗Ｒ３とＲ４が接続された端部からは出力電圧Ｖｏｕｔ１−が出力されるようになっている。
【００３６】
同様に、抵抗Ｒ５とＲ７が接続された端部に電源電圧Ｖｃｃ２が供給され、抵抗Ｒ６とＲ８が接続された端部がグランドＧＮＤに接続されると共に、抵抗Ｒ５とＲ６が接続された端部からは出力電圧Ｖｏｕｔ２＋、抵抗Ｒ７とＲ８が接続された端部からは出力電圧Ｖｏｕｔ２−が出力されるようになっている。
【００３７】
図６（ａ）は、上記の回路接続図で構成されるものを基板５０の上に所定のパターンでレイアウトして構成したＭＲセンサ１００を示す平面図であり、（ｂ）は、Ｒ１〜Ｒ８の一部に形成されたラダー抵抗１０の部分拡大図である。
【００３８】
基板５０上には、図３で示したブリッジに組まれた抵抗Ｒ１〜Ｒ８が所定の抵抗材料で形成されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ８のそれぞれの一部には、図６（ｂ）で示したラダー抵抗１０が形成され、第２の柱部１２を除いては抵抗Ｒ１〜Ｒ８と同じ抵抗材料で形成されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ８及びラダー抵抗１０の第１の柱部１１、ラダー部１３は、例えばＩｎＳｂ、ＮｉＣｏ等を用いて、公知の半導体プロセスにより形成されている。ラダー抵抗１０の第２の柱部１２は、ＩｎＳｂ、ＮｉＣｏ等と比べて比抵抗が小さい材料、例えばＡｌまたはその合金で形成されている。
【００３９】
電子移動度が大きくＭＲセンサとしてよく用いられるＮｉＣｏを抵抗Ｒ１〜Ｒ８及びラダー抵抗１０の第１の柱部１１、第２の柱部１２、ラダー部１３に用い、その比抵抗は、約２．３×１０−７（Ω・m）である。
【００４０】
上記のように形成されたＭＲセンサ１００に、図５（ａ）、（ｂ）で示したＡ〜Ｄ方向の磁界をかけながら、ＭＲセンサ１００の出力電圧Ｖｏｕｔ１＋、Ｖｏｕｔ１−、Ｖｏｕｔ２＋、Ｖｏｕｔ２−を測定する。この測定を行いながら、抵抗Ｒ１〜Ｒ８のそれぞれのラダー抵抗１０のラダー部１３のレーザトリミングを行なう。レーザトリミングにより、各抵抗Ｒ１〜Ｒ８の抵抗値を精度よく調整することで、各出力電圧Ｖｏｕｔ１＋、Ｖｏｕｔ１−、Ｖｏｕｔ２＋、Ｖｏｕｔ２−のオフセットを精度よく調整することができる。
【００４１】
このＭＲセンサ１００の場合には、第１の柱部１１及び第２の柱部１２を従来用いられている線幅よりも大きな線幅で構成するようにしたので、各抵抗Ｒ１〜Ｒ８のオフセット調整精度は、大幅に向上した。具体的には、従来の構成では調整精度が±５ｍＶであったものが±１ｍＶの精度で調整可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るラダー抵抗の調整パターン構造を示す回路構成図であり、（ｂ）は、基板上に形成された（ａ）のラダー抵抗のパターンレイアウトを示す図である。
【図２】（ａ）は、ラダー部１３ｄの位置までレーザトリミングにより切断したことを示す図であり、（ｂ）は、これに対応する回路図である。
【図３】（ａ）は、Ｎ段のラダー部を有するラダー抵抗の回路図を示し、（ｂ）は、トリミングされた場合の等価回路図である。
【図４】（ａ）は、従来のＮ段のラダー部を有するラダー抵抗を示すもので、（ｂ）は、このラダー部をｎ段だけトリミングにより切断した状態を示す図である。
【図５】（ａ）は、水平垂直方向に抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をブリッジ接続した構成、及びトリミング調整時にそれぞれの抵抗にかける磁界のＡ方向及びＢ方向を示すもので、（ｂ）は、直交する４５度方向に抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８をブリッジ接続した構成、及びトリミング調整時にそれぞれの抵抗にかける磁界のＣ方向及びＤ方向を示す回路接続図である。
【図６】（ａ）は、上記の回路接続図で構成されるものを基板５０の上に所定のパターンでレイアウトして構成したＭＲセンサ１００を示す平面図であり、（ｂ）は、Ｒ１〜Ｒ８の一部に形成されたラダー抵抗１０の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    ラダー抵抗
１１    第１の柱部
１２    第２の柱部
１３、１３ａ〜１３ｇ    ラダー部
１４、１５    コンタクト領域
５０    基板
１００  ＭＲセンサ
Ｒ１〜Ｒ８    抵抗
【図１】
2008103565.tif 000003
【図２】
2008103565.tif 000004
【図３】
2008103565.tif 000005
【図４】
2008103565.tif 000006
【図５】
2008103565.tif 000007
【図６】
2008103565.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
他の薄膜抵抗の調整パターン構造として、薄膜抵抗を、粗調整トリミング部と微調整トリミング部とから構成するものがある（特許文献２）。蛇行ラダーパターンの細線部を順次カットして粗調整を行い、微調整トリミング部の抵抗を同一方向から２箇所カットして切込み量の深さを微調整することにより、抵抗値の微調整を行なうものである。
【特許文献１】実開平５−７２１０６号公報
【特許文献２】特開平８−１５９８９９号公報