(57)【要約】【課題】抵抗素子が、高周波信号に対し設計通りに機能しなくなかった。【解決手段】基板と、前記基板上に形成されている、不純物濃度が相対的に低いウェルと、前記ウェル上に形成されている絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための抵抗素子と、を含み、前記抵抗素子の一部と他の一部とを、前記抵抗素子の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記抵抗素子の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、前記ウェル中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成されている、不純物濃度が相対的に低いウェルと、
前記ウェル上に形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための抵抗素子と、を含み、
前記抵抗素子の一部と他の一部とを、前記抵抗素子の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記抵抗素子の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記ウェル中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
不純物濃度が相対的に低い基板と、
前記基板上に形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための抵抗素子と、を含み、
前記抵抗素子の一部と他の一部とを、前記抵抗素子の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記抵抗素子の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記基板中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記基板及び前記ウェルは、Ｐ型であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記基板は、Ｐ型であることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗素子を有する、高周波信号用（例えば、数ＧＨｚの信号用）の半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示される、従来の半導体装置ＳＤ１０では、下記の特許文献１に記載された解決しようとする課題「高周波領域での寄生容量の低減」、及び、下記の特許文献２に記載された主要な構成「基板抵抗の低減のための、インダクタンス及び素子分離領域間でのシールド層の配置」に関連して、回路構成としては、Ｐ型基板Ｓ１上に、不純物濃度が「比較的高い」Ｐ型ウェルＷ１０が形成されており、当該Ｐ型ウェルＷ１０上に、素子分離膜の機能を有する絶縁膜Ｄ２が形成されており、当該絶縁膜Ｄ２上に、抵抗素子Ｒが形成されている。
【０００３】
当該抵抗素子Ｒ上には、層間絶縁膜の機能を有する絶縁膜Ｄ１が形成されており、さらに、当該絶縁膜Ｄ１上には、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂが形成されており、前記抵抗素子Ｒと、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂとは、それぞれ、コンタクトＣＴ１、ＣＴ２により接続されている。
【０００４】
前記抵抗素子Ｒは、電気的な機能としては、入力端ＩＰ２及び出力端ＯＰ２がＰ型基板Ｓ２により接地電位ＧＮＤに接続されている下で、金属配線Ｍ１ａから、即ち、入力端ＩＰ１から、高周波信号Ｓｈの入力を受け、他方で、当該高周波信号Ｓｈを、金属配線Ｍ１ｂから、即ち、出力端ＯＰ１から出力する。
【０００５】
上記した半導体装置ＳＤ１０の本質的な構成とは異なり、絶縁膜Ｄ２を挟む位置にある抵抗素子Ｒ及びＰ型ウェルＷ１０間には、寄生容量Ｃ１、Ｃ２が存在し、また、Ｐ型ウェルＷ１０中における前記寄生容量Ｃ１、Ｃ２間に、前記抵抗素子Ｒと並列接続となるような寄生抵抗Ｒｗが存在する。これにより、前記高周波信号Ｓｈが通り得る経路として、図３に示されるように、抵抗素子Ｒのみからなる本来の経路ＲＴ１に加えて、寄生容量Ｃ１、寄生抵抗Ｒｗ、寄生容量Ｃ２からなる迂回的な経路ＲＴ２が存在する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２６６１６号公報
【特許文献２】特開２０００−２２０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した寄生抵抗Ｒｗの抵抗値が前記Ｐ型ウェルＷ１０の不純物濃度の如何により定まることから、当該Ｐ型ウェル中の不純物濃度が大きいとき又は極めて大きいときには、当該寄生抵抗Ｒｗの抵抗値は、当該抵抗素子Ｒの抵抗値に比して小さい又は極めて小さくなり、この結果、前記高周波信号Ｓｈは、本来の経路ＲＴ１より迂回的な経路ＲＴ２に優先的に流れてしまい、これにより、当該抵抗素子Ｒが、前記高周波信号Ｓｈに対し、設計通りに機能しなくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る第１の半導体装置は、上記した課題を解決すべく、
基板と、
前記基板上に形成されている、不純物濃度が相対的に低いウェルと、
前記ウェル上に形成されている、高周波信号のための絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている抵抗素子と、を含み、
前記抵抗素子の一部と他の一部とを、前記抵抗素子の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記抵抗素子の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記ウェル中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含む。
【０００９】
本発明に係る第２の半導体装置は、上記した課題を解決すべく、
不純物濃度が相対的に低い基板と、
前記基板上に形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための抵抗素子と、を含み、
前記抵抗素子の一部と他の一部とを、前記抵抗素子の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記抵抗素子の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記基板中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含むことを特徴とする半導体装置。
【００１０】
上記した本発明に係る第１、第２の半導体装置によれば、前記第１の半導体装置における前記ウェルの不純物濃度、及び、前記第２の半導体装置における前記基板の不純物濃度が、相対的に低いことにより、前記寄生抵抗の抵抗値が従来に比して大きくなることから、前記高周波信号は、前記第１、第２の寄生容量と、当該大きい抵抗値を有する当該寄生抵抗とからなる迂回的な経路に流れ難くなり、その結果、前記高周波信号は、前記抵抗素子からなる本来の経路に優先的に流れることが可能となり、換言すれば、前記抵抗素子を、前記高周波信号に対し、略設計通りに機能させることが可能となる。
【００１１】
上記した本発明に係る第１の半導体装置では、前記基板及び前記ウェルは、Ｐ型である。
【００１２】
上記した本発明に係る第２の半導体装置では、前記基板は、Ｐ型である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る半導体装置の実施例について図面を参照して説明する。
《実施例》
【００１４】
図１（Ａ）は、実施例の半導体装置の構成を示す断面図である。実施例の半導体装置ＳＤ１は、高周波信号Ｓｈ（例えば、数ＧＨｚ以上の高周波信号）に対し、予め設計段階で決められた抵抗値を有する抵抗素子として機能すべく、基本的に、従来の半導体装置ＳＤ１０（図３に図示。）と同様に、Ｐ型基板Ｓ１と、Ｐ型ウェルＷ１（従来のＰ型ウェルＷ１０と異なる。）と、絶縁膜Ｄ１、Ｄ２と、抵抗素子Ｒと（ポリシリコンＰからなる。）、コンタクトＣＴ１、ＣＴと、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂと、を含む。
【００１５】
より具体的には、半導体装置ＳＤ１では、回路構成としては、Ｐ型基板Ｓ１上に、不純物濃度が「比較的低い」Ｐ型ウェルＷ１が形成されており、当該Ｐ型ウェルＷ１上に、素子分離膜の機能を有する絶縁膜Ｄ２が形成されており、当該絶縁膜Ｄ２上に、抵抗素子Ｒが形成されている。
【００１６】
当該抵抗素子Ｒには、当該抵抗素子Ｒの入力側（高周波信号Ｓｈの入力を受ける側）にコンタクトＣＴ１が設けられており、他方で、出力側（高周波信号Ｓｈを出力する側）にコンタクトＣＴ２が設けられている。当該コンタクトＣＴ１には、入力側の配線として、金属配線Ｍ１ａが接続されており、また、コンタクトＣＴには、出力側の配線として、金属配線Ｍ１ｂが接続されている。更に、当該抵抗素子Ｒ及び金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ間に、層間絶縁膜の機能を有する絶縁膜Ｄ１が形成されている。
【００１７】
前記抵抗素子Ｒは、電気的な機能としては、金属配線Ｍ１ａから（即ち、入力端ＩＰ１から）、高周波信号Ｓｈの入力を受け、他方で、当該高周波信号Ｓｈを、金属配線Ｍ１ｂへ（即ち、出力端ＯＰ１へ）出力する。なお、入力端ＩＰ２及び出力端ＯＰ２は、Ｐ型基板Ｓ１により接地電位ＧＮＤに接続されている。
【００１８】
上記した半導体装置ＳＤ１の本質的な構成に不要であるにも拘わらず、当該半導体装置ＳＤ１では、前記絶縁膜Ｄ２を挟む位置にある抵抗素子Ｒ及びＰ型ウェルＷ１間に、第１の寄生容量Ｃ１及び第２の寄生容量Ｃ２が存在し得る。また、Ｐ型ウェルＷ１における、当該第１の寄生容量Ｃ１及び第２の寄生容量Ｃ２間に、前記抵抗素子Ｒと並列接続の関係になるような寄生抵抗Ｒｗが存在し得る。これにより、前記高周波信号Ｓｈが通過可能な経路としては、抵抗素子Ｒのみからなる本来的な経路Ｒ１に加えて、第１の寄生容量Ｃ１、寄生抵抗Ｒｗ、第２の寄生容量Ｃ２からなる迂回的な経路ＲＴ２が存在する。
【００１９】
当該半導体装置ＳＤ１は、上記したように、Ｐ型ウェルＷ１の不純物濃度が「相対的に低い」状態にあることから、前記寄生抵抗Ｒｗの抵抗値は、従来に比して高くなり、その結果、前記高周波信号Ｓｈが、前記本来的な経路ＲＴ１より優先して当該迂回的な経路ＲＴ２に流れることが抑制される。換言すれば、前記抵抗素子Ｒが、前記高周波信号Ｓｈに対し設計通りに機能することを実現することが可能となる。
【００２０】
半導体装置ＳＤ１では、上記した構成に加えて、図１（Ｂ）の平面図に示されるように、抵抗素子Ｒは、Ｐ型ウェルＷ１から、Ｘ軸方向について距離ｄ１（ｄ１は、実験等により得られる値である。）だけ離し、Ｙ軸方向について距離ｄ２（ｄ２は、実験等により得られる値。）だけ離すことが望ましい。これにより、高周波信号Ｓｈを、Ｐ型ウェルＷ１中の寄生抵抗Ｒｗを含む迂回的な経路ＲＴ２よりも、抵抗素子Ｒのみを含む本来的な経路ＲＴ１に流すことが可能となる。
【００２１】
《変形例》
上記した実施例の半導体装置ＳＤ１における、Ｐ型基板Ｓ１及び不純物濃度が「比較的低い」Ｐ型ウェルＷ１を含む実施例の半導体装置ＳＤ１に代えて、図２に図示された変形例の半導体装置ＳＤ２における、不純物濃度が「比較的低い」Ｐ型基板Ｓ２によっても、上記したと同様な効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例の半導体装置の構成を示す図。
【図２】変形例の半導体装置の構成を示す図。
【図３】従来の半導体装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
ＳＤ１…半導体装置、Ｓ１…Ｐ型基板、Ｗ１…Ｐ型ウェル、Ｄ１，Ｄ２…絶縁膜、Ｒ…抵抗素子、ＣＴ１，ＣＴ２…コンタクト、Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ…金属配線、Ｃ１…第１の寄生容量、Ｃ２…第２の寄生容量、Ｒｗ…寄生抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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