(57)【要約】     【課題】  インピーダンスを調整したときに、半導体層との間の寄生インピーダンスが変化することを防ぐことができ、高周波信号に対しても所望のインピーダンス値を得ることが可能な調整インピーダンス素子を提供する。    【解決手段】  この調整抵抗素子１８は、Ｎ型エピタキシャル層３の表面に形成されたＰ型拡散層９からなる調整用抵抗体６を有し、この調整用抵抗体６の一端側の部分６ａも第１電極１１が接続され、他端側の部分６ｂ,６ｃ,６ｄに第２電極１２の第１接続部１２-１,第２接続部１２-２,第３接続部１２-３が接続されている。第１接続部１２-１の部分２１、第２接続部１２-２の部分２２をレーザトリミングで切断することで、調整用抵抗体６とＮ型エピタキシャル層３との間の寄生容量を変化させることなく、第１電極１１と第２電極１２との間の抵抗値を調整できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層上に形成される調整用インピーダンス体と、
上記調整用インピーダンス体の一端側に接続される第１電極と、
上記調整用インピーダンス体の他端側に接続される第２電極とを備え、
上記第１電極と上記第２電極のうちの少なくとも一方は、
上記調整用インピーダンス体の異なる箇所に接続される複数の接続部を有することを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項２】
請求項１に記載の調整インピーダンス素子において、
上記調整用インピーダンス体は、調整用抵抗体であることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項３】
請求項１に記載の調整インピーダンス素子を含む高周波回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項２に記載の調整インピーダンス素子において、
上記調整用抵抗体の抵抗値を測定するためのモニタ用抵抗体を有し、
上記モニタ用抵抗体は、上記調整用抵抗体に隣接して配置されていることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項５】
請求項４に記載の調整インピーダンス素子において、
複数の上記調整用抵抗体と複数の上記モニタ用抵抗体とを有し、
上記調整用抵抗体と上記モニタ用抵抗体とが交互に隣接して配置されていることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項６】
請求項４に記載の調整インピーダンス素子において、
上記モニタ用抵抗体の形状は、上記調整用抵抗体の形状と同一であることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項７】
請求項４に記載の調整インピーダンス素子において、
上記モニタ用抵抗体の線幅は、上記調整用抵抗体の線幅と同一であることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項８】
請求項４に記載の調整インピーダンス素子を有する半導体装置であって、
上記調整用抵抗体と上記モニタ用抵抗体は、Ｎ型エピタキシャル層上に形成されたＰ型拡散層で作製され、
上記調整用抵抗体に対応するＮ型エピタキシャル層に印加する逆バイアス電圧と上記モニタ用抵抗体に対応するＮ型エピタキシャル層に印加する逆バイアス電圧とを同一にしたことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項２に記載の調整インピーダンス素子において、
上記接続部は、上記調整用抵抗体が延在している方向に対して平行に延在していると共に、上記調整用抵抗体の上に配置されていることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項１０】
請求項２に記載の調整インピーダンス素子において、
上記接続部は、上記調整用抵抗体が延在している方向に対して平行に延在していると共に、上記調整用抵抗体に隣接して配置されていることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項１１】
請求項２に記載の調整インピーダンス素子において、
上記調整用抵抗体は、ポリシリコン抵抗であることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項１２】
請求項１に記載の調整インピーダンス素子において、
上記調整用インピーダンス体は、調整用容量体であることを特徴とする調整インピーダンス素子。
【請求項１３】
請求項１に記載の調整インピーダンス素子が有する上記接続部にレーザを照射するレーザトリミングでもって、上記調整インピーダンス素子の第１電極と第２電極との間のインピーダンス値を調整することを特徴とするトリミング方法。
【請求項１４】
請求項４に記載の調整インピーダンス素子が有する上記モニタ用抵抗体の抵抗値を測定する工程と、
上記測定した抵抗値に基づいて、上記調整インピーダンス素子が有する上記複数の接続部の中からレーザを照射する接続部を選択する工程と、
上記選択した接続部にレーザを照射して、上記調整インピーダンス素子の第１電極と第２電極との間のインピーダンス値を調整する工程とを有することを特徴とするトリミング方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のトリミング方法において、
上記接続部を選択する工程では、
上記測定した上記抵抗値から上記モニタ用抵抗体に接続されるメタル配線の抵抗値を減算した抵抗値に基づいて、上記調整インピーダンス素子が有する上記複数の接続部の中からレーザを照射する接続部を選択することを特徴とするトリミング方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の調整インピーダンス素子を備えた光伝送システム。
【請求項１７】
請求項１に記載の調整インピーダンス素子を備えた光ピックアップシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、調整インピーダンス素子と半導体装置及びトリミング方法に関し、一例として、特に、高速素子を内蔵した半導体装置、および、高精度な抵抗値を得るためのトリミング方法であるレーザトリミングに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体プロセスで作成した抵抗体は、プロセス上の熱処理バラツキやイオン注入時の注入エネルギーや注入量のバラツキ、またフォトエッチ工程に起因する加工寸法(特に線幅)のバラツキの影響により、抵抗体の抵抗値の絶対値が±１０％程度ばらついてしまう。
【０００３】
この抵抗体の抵抗値のバラツキは、半導体装置の出力電圧などに直接影響してしまう。このため、高精度な出力電圧を必要とする半導体装置においては、ツェナザップ・トリミングや、メタルヒューズ・トリミング、またはレーザトリミングによって、上記抵抗体が所望の抵抗値となるようにトリミングを行う。
【０００４】
従来から、半導体集積回路では、内部に設けられる定電圧電源回路などの発生電圧を調整できるようにするために、ヒューズ素子など製造後にプログラミングが可能な素子を用いたトリミング回路を内蔵させる技術が知られている。
【０００５】
ところで、従来のトリミング回路は、一方向、すなわち電圧の低い方から高い方あるいは高い方から低い方へ調整する方式であった。このため、プロセスばらつきがあった場合でも、発生電圧が無調整状態で期待値よりも必ず高くなる(あるいは低くなる)ように設計しておき、製造後に発生電圧を測定して期待値からのずれ量に応じてトリミング回路内の切断すべきフューズ素子を決定してトリミングを行なっていた。
【０００６】
したがって、従来、発生電圧が調整可能な定電圧電源回路を備えた半導体集積回路は、ほとんど全製品がトリミングの対象になる上に、一旦、トリミングを行なうと元に戻すことができない。このため、トリミング後の再測定で不良品となるおそれがあり、これを回避するには何度も測定とトリミングを繰り返して徐々に期待値に近づける方法をとらざるを得ず、したがって、トリミング工程の所要時間が長くなっていた。
【０００７】
そこで、これに対処すべく、例えば、特許文献１(特開平１１−３３８５６０号公報)に記載の技術が提案されている。例えば、図５に示されるように、半導体集積回路内部に設けられる定電圧電源回路１２０において、差動増幅回路(オペアンプ)１２１を非反転増幅回路として使用し、オペアンプ１２１の非反転入力端子に基準電圧発生回路１１０からの基準電圧Ｖrefを印加している。また、抵抗分割回路１２３からオペアンプ１２１の反転入力端子に出力電圧を抵抗分割した電圧をフィードバックさせるようにしている。
【０００８】
この抵抗分割回路１２３は、直列接続された抵抗分割用の抵抗Ｒ１,Ｒ２とトリミング回路１２４を有している。このトリミング回路１２４は、抵抗分割用の抵抗Ｒ１とＲ２のそれぞれに、調整用抵抗ｒ１１…とヒューズ素子Ｆ１１…などのプログラム素子もしくはスイッチ素子とが直列に接続された調整素子対を複数個並列に接続して、発生電圧を調整可能にしたものである。このトリミング回路１２４によれば、発生電圧を高くする方向または低くする方向のいずれの方向へも調整を行なうことができる。
【０００９】
ところで、上述のような定電圧電源回路１２０などの発生電圧を調整するような調整用抵抗は、高い周波数の信号が通過しない部分に適用されることが多かった。すなわち、上記調整用抵抗を用いたトリミング回路１２４は、単にＤＣ(直流)特性的な発生電圧を、トリミングにより抵抗調整するのみであり、調整用抵抗やフューズ素子については、高周波特性(ＡＣ特性)を配慮されていなかった。例えば、上記半導体集積回路において、トリミングする箇所によっては、Ｎ型エピタキシャル層上に形成されたＰ型拡散層が切断され、Ｎ型エピタキシャル層とＰ型拡散層(調整用抵抗)との間の寄生容量が変化して、高周波信号に対する特性が変化し、例えば位相のズレなどの弊害が発生してしまう。
【特許文献１】特開平１１−３３８５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の課題は、インピーダンスを調整したときに、半導体層との間の寄生インピーダンスが変化することを防ぐことができ、高周波信号に対しても所望のインピーダンス値を得ることが可能な調整インピーダンス素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の調整インピーダンス素子は、半導体層上に形成される調整用インピーダンス体と、
上記調整用インピーダンス体の一端側に接続される第１電極と、
上記調整用インピーダンス体の他端側に接続される第２電極とを備え、
上記第１電極と上記第２電極のうちの少なくとも一方は、
上記調整用インピーダンス体の異なる箇所に接続される複数の接続部を有することを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、上記複数の接続部のうちのいずれかを切断することによって、第１電極または第２電極と調整用インピーダンス体との接続箇所が変わって、上記第１電極と第２電極との間のインピーダンスを調整することができる。ここで、上記接続部を切断しても、調整用インピーダンス体と半導体層との間の寄生インピーダンスは変化しないので、高周波信号に対してもインピーダンスを正確に調整できる調整インピーダンス素子を実現できる。
【００１３】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子では、上記調整用インピーダンス体は、調整用抵抗体である。
【００１４】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記複数の接続部のうちのいずれかを切断することによって、第１電極または第２電極と調整用抵抗体との接続箇所が変わって、上記第１電極と第２電極との間の抵抗値を調整することができる。ここで、上記接続部を切断しても、調整用抵抗体と半導体層との間の寄生容量は変化しないので、高周波信号に対しても抵抗値を正確に調整できる調整抵抗素子を実現できる。
【００１５】
また、一実施形態の半導体装置は、上記調整インピーダンス素子を含む高周波回路を有する。
【００１６】
この実施形態の半導体装置では、高周波回路が高周波信号に対してもインピーダンスを正確に調整できる調整インピーダンス素子を有するので、安定した高周波動作を実現できる。
【００１７】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子は、上記調整用抵抗体の抵抗値を測定するためのモニタ用抵抗体を有し、上記モニタ用抵抗体は、上記調整用抵抗体に隣接して配置されている。
【００１８】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記調整用抵抗体の抵抗値を測定するためのモニタ用抵抗体が上記調整用抵抗体に隣接して配置されている。したがって、上記調整用抵抗体自体の抵抗を測定しなくても、モニタ用抵抗体の抵抗値を測定することによって、調整用抵抗体の抵抗値を把握可能となる。したがって、調整用抵抗体には寄生容量の原因となる抵抗値測定用パッドを接続する必要がなく、モニタ用抵抗体に抵抗値測定用パッドを接続すればよい。したがって、調整用抵抗体に抵抗値測定用パッドに起因する余計な寄生容量を付加することなく、調整用抵抗体の抵抗値を把握した上で、調整インピーダンス素子の抵抗値をより正確に調整可能となる。この実施形態は、増幅回路(例えばオペアンプ)のフィードバック抵抗のように、高い周波数の信号が通過する抵抗を構成するのに適している。オペアンプでは、増幅率がフィードバック抵抗の絶対値で決定される。
【００１９】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子は、複数の上記調整用抵抗体と複数の上記モニタ用抵抗体とを有し、上記調整用抵抗体と上記モニタ用抵抗体とが交互に隣接して配置されている。
【００２０】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記調整用抵抗体と上記モニタ用抵抗体とが交互に隣接して配置されているので、上記調整用抵抗体の抵抗値をより正確に把握できる。
【００２１】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子では、上記モニタ用抵抗体の形状は、上記調整用抵抗体の形状と同一である。
【００２２】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記モニタ用抵抗体の形状が上記調整用抵抗体の形状と同一であるので、上記モニタ用抵抗体でもって、上記調整用抵抗体の抵抗値をより正確にシミュレートでき、調整用抵抗体の抵抗値をより一層正確に把握できる。
【００２３】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子では、上記モニタ用抵抗体の線幅は、上記調整用抵抗体の線幅と同一である。
【００２４】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記モニタ用抵抗体の線幅が上記調整用抵抗体の線幅と同一であるので、上記モニタ用抵抗体でもって、上記調整用抵抗体の抵抗値をより正確にシミュレートでき、調整用抵抗体の抵抗値をより一層正確に把握できる。
【００２５】
また、一実施形態の半導体装置は、上記調整インピーダンス素子を有し、上記調整用抵抗体と上記モニタ用抵抗体は、Ｎ型エピタキシャル層上に形成されたＰ型拡散層で作製され、上記調整用抵抗体に対応するＮ型エピタキシャル層に印加する逆バイアス電圧と上記モニタ用抵抗体に対応するＮ型エピタキシャル層に印加する逆バイアス電圧とを同一にした。
【００２６】
この実施形態の半導体装置では、逆バイアス電圧を同一にすることによって、モニタ用抵抗体をなすＰ型拡散層とＮ型エピタキシャル層とのＰＮ接合の空乏層を、調整用抵抗体をなすＰ型拡散層とＮ型エピタキシャル層とのＰＮ接合の空乏層にできるだけ近づけることができる。これにより、モニタ用抵抗体でもって、調整用抵抗体の抵抗値をより正確にシミュレートできる。
【００２７】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子では、上記接続部は、上記調整用抵抗体が延在している方向に対して平行に延在していると共に、上記調整用抵抗体の上に配置されている。
【００２８】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記接続部が上記調整用抵抗体の上に配置されていることで、半導体層上での面積を小さくすることができる。
【００２９】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子は、上記接続部は、上記調整用抵抗体が延在している方向に対して平行に延在していると共に、上記調整用抵抗体に隣接して配置されている。
【００３０】
この実施形態では、上記接続部が調整用抵抗体に隣接して配置されているので、例えば、上記接続部をレーザトリミングでもって切断する際に、調整用抵抗体へダメージを与える懸念を解消できる。
【００３１】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子は、上記調整用抵抗体は、ポリシリコン抵抗である。
【００３２】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記調整用抵抗体がポリシリコン抵抗であるので、拡散抵抗に比べて、寄生容量が小さく、温度係数も小さいといった利点がある。
【００３３】
また、一実施形態の調整インピーダンス素子では、上記調整用インピーダンス体は、調整用容量体である。
【００３４】
この実施形態の調整インピーダンス素子では、上記調整用インピーダンス体は調整用容量体であるので、
上記複数の接続部のうちのいずれかを切断することによって、第１電極または第２電極と調整用容量体との接続箇所が変わって、上記第１電極と第２電極との間の容量値(キャパシタンス)を調整することができる。ここで、上記接続部を切断しても、調整用容量体と半導体層との間の寄生容量は変化しないので、高周波信号に対しても容量値を正確に調整できる調整容量素子を実現できる。
【００３５】
また、一実施形態のトリミング方法は、上記調整インピーダンス素子が有する上記接続部にレーザを照射するレーザトリミングでもって、上記調整インピーダンス素子の第１電極と第２電極との間のインピーダンス値を調整する。
【００３６】
この実施形態のトリミング方法によれば、レーザトリミングによって、上記調整インピーダンス素子の第１電極と第２電極との間のインピーダンス値を調整できる。
【００３７】
また、一実施形態のトリミング方法は、上記調整インピーダンス素子が有する上記モニタ用抵抗体の抵抗値を測定する工程と、
上記測定した抵抗値に基づいて、上記調整インピーダンス素子が有する上記複数の接続部の中からレーザを照射する接続部を選択する工程と、
上記選択した接続部にレーザを照射して、上記調整インピーダンス素子の第１電極と第２電極との間のインピーダンス値を調整する工程とを有する。
【００３８】
この実施形態のトリミング方法では、上記モニタ用抵抗体の抵抗値を測定し、この測定した抵抗値に基づいて、上記調整インピーダンス素子が有する上記複数の接続部の中からレーザを照射する接続部を選択する。したがって、調整用抵抗体には寄生容量の原因となる抵抗値測定用パッドを接続する必要がなく、モニタ用抵抗体に抵抗値測定用パッドを接続すればよい。したがって、調整用抵抗体に抵抗値測定用パッドに起因する余計な寄生容量を付加することなく、調整用抵抗体の抵抗値を把握した上で、調整インピーダンス素子の抵抗値をより正確に調整可能となる。
【００３９】
また、一実施形態のトリミング方法は、上記接続部を選択する工程では、上記測定した上記抵抗値から上記モニタ用抵抗体に接続されるメタル配線の抵抗値を減算した抵抗値に基づいて、上記調整インピーダンス素子が有する上記複数の接続部の中からレーザを照射する接続部を選択する。
【００４０】
この実施形態のトリミング方法では、測定したモニタ用抵抗体の抵抗値から、上記メタル配線の抵抗値を減算した抵抗値に基づいて、上記レーザを照射する接続部を選択する。したがって、モニタ用抵抗体のより正確な抵抗値に基づいて、つまり、調整用抵抗体の抵抗値をより正確に模擬した抵抗値に基づいて、レーザを照射する接続部を選択するから、調整インピーダンス素子の抵抗値をより正確に調整可能となる。
【００４１】
また、一実施形態の光伝送システムは、上記調整インピーダンス素子を備えた。
【００４２】
この実施形態の光伝送システムでは、高周波信号に対してもインピーダンスを正確に調整でき、高周波信号に対する動作が正確で安定した光伝送システム  を実現できる。
【００４３】
また、一実施形態の光ピックアップシステムは、上記調整インピーダンス素子を備えた。
【００４４】
この実施形態の光ピックアップシステムでは、高周波信号に対してもインピーダンスを正確に調整でき、高周波信号に対する動作が正確で安定した光ピックアップシステムを実現できる。
【発明の効果】
【００４５】
この発明の調整インピーダンス素子によれば、第１電極または第２電極の複数の接続部のうちのいずれかを切断することによって、第１電極または第２電極と調整用インピーダンス体との接続箇所が変わって、第１電極と第２電極との間のインピーダンスを調整することができる。ここで、上記接続部を切断しても、調整用インピーダンス体と半導体層との間の寄生インピーダンスは変化しないので、高周波信号に対してもインピーダンスを正確に調整できる調整インピーダンス素子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４７】
(第１実施形態)
図１(Ａ)および図１(Ｂ)を参照して、この発明の調整インピーダンス素子を含む半導体装置を第１実施形態として説明する。なお、図１(Ｂ)は、図１(Ａ)におけるＸ−Ｘ´線断面を示す図である。
【００４８】
この第１実施形態の半導体装置の製造方法を説明する。まず、Ｐ型の半導体基板１の表面に、素子分離のためのＰ型埋め込み拡散層２を形成する。ついで、Ｐ型の半導体基板１の表面全面にＮ型エピタキシャル層３を形成し、Ｎ型エピタキシャル層３の表面から、上記Ｐ型埋め込み拡散層２に対応する部分に、Ｐ型分離拡散層４を形成する。これによって、Ｎ型のエピタキシャル層３は複数に電気的に分割され、それぞれのＮ型エピタキシャル層３の島３ａ,３ｂ,３ｃに能動素子であるトランジスタや、または受動素子である拡散抵抗、容量が形成されることとなる。
【００４９】
このＮ型エピタキシャル層３の島３ａ〜３ｃのうちの１つ島３ｂに、調整インピーダンス素子として調整抵抗素子１８が形成される。この調整抵抗素子１８は、一例としてオペアンプ(図示せず)のフィードバック抵抗をなす。
【００５０】
上記Ｐ型分離拡散層４を形成したのち、Ｎ型エピタキシャル層３の表面にイオン注入などによって高抵抗なＰ型拡散層９が形成される。この高抵抗なＰ型拡散層９が調整用インピーダンス体としての調整用抵抗体６をなす。
【００５１】
そして、このＰ型拡散層９には、比較的不純物濃度が高い(低抵抗な)Ｐ型拡散層５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄが形成される。
【００５２】
さらに、Ｎ型エピタキシャル層３の表面には保護膜となるＳｉＯ２膜７などが形成され、上記Ｐ型拡散層５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄに対応する箇所にコンタクト窓７ａ,７ｂ,７ｃ,７ｄを形成し、スパッタ法などで第１電極１１と第２電極１２が形成され、図１(Ｂ)に示す構造が得られる。この第１電極１１と第２電極１２はメタル配線としたが、ポリシリコンからなる配線であってもよい。
【００５３】
図１(Ｂ)に示すように、Ｐ型拡散層５ａ上には、第１電極１１の先端部１１ａが形成される。また、Ｐ型拡散層５ｂ,５ｃ,５ｄ上には、それぞれ、第２電極１２の第１接続部１２-１の先端部１２-１ａ,第２接続部１２-２の先端部１２-２ａ,第３接続部１２-３の先端部１２-３ａが形成される。これにより、第１電極１１は、先端部１１ａでＰ型拡散層５ａにオーミック接続され、第２電極１２の第１接続部１２-１,第２接続部１２-２,第３接続部１２-３は、それぞれ、先端部１２-１ａ,１２-２ａ,１２-３ａで、Ｐ型拡散層５ｂ,５ｃ,５ｄにオーミック接続される。
【００５４】
これにより、調整インピーダンス素子としての調整抵抗素子１８を有する第１実施形態の半導体装置が作製される。図１(Ｂ)に示すように、この調整抵抗素子１８は、Ｐ型拡散層９からなる線状の細長い調整用抵抗体６を有する。この調整用抵抗体６の一端側の部分６ａに、第１電極１１の先端部１１ａが接続されている。また、調整用抵抗体６の他端側の異なる３箇所の部分６ｂ,６ｃ,６ｄには、それぞれ、第２電極１２の第１接続部１２-１の先端部１２-１ａ,第２接続部１２-２の先端部１２-２ａ,第３接続部１２-３の先端部１２-３ａが接続されている。
【００５５】
上記第１電極１１は、その先端部１１ａから調整用抵抗体６の長手方向に対して直交する方向に延在している直交部１１ｂと、上記長手方向に対して平行に延在している平行部１１ｃとを有する。
【００５６】
また、上記第２電極１２の第１接続部１２-１は、その先端部１２-１ａから上記長手方向に対して直交する方向に延在する直交部１２-１ｂと長手方向に対して平行な平行部１２-１ｃとを有する。また、第２接続部１２-２は、その先端部１２-２ａから上記長手方向に対して直交する方向に延在する直交部１２-２ｂと長手方向に平行な平行部１２-２ｃとを有する。
【００５７】
また、第２電極１２の第３接続部１２-３は、その先端部１２-３ａから長手方向に対して直交する方向に延在する直交部１２-３ｂを有する。この第３接続部１２-３は、第２電極１２の平行部１２-４に連なっている。
【００５８】
また、上記第１接続部１２-１の平行部１２-１ｃは第２接続部１２-２の平行部１２-２ｃに連なっている。また、第２接続部１２-２の平行部１２-２ｃは平行部１２-４に連なっている。
【００５９】
上記調整抵抗素子１８では、第２電極１２の第１接続部１２-１の平行部１２-１ｃの一点鎖線で囲まれた部分２１にレーザを照射するレーザトリミングによって、部分２１を切断することで、第１電極１１と第２電極１２の平行部１２-１との間の抵抗値を増加させることができる。また、第２電極１２の第２接続部１２-２の平行部１２-２ｃの一点鎖線で囲まれた部分２２にレーザを照射するレーザトリミングによって、部分２２を切断することで、上記抵抗値をさらに増加させることができる。
【００６０】
この実施形態の半導体装置では、図２に示すように、上記調整抵抗素子１８に隣接したモニタ用抵抗体２４を備えた。このモニタ用抵抗体２４は、調整用抵抗体６と同様に、Ｐ型拡散層９からなり、このＰ型拡散層９は上記Ｎ型エピタキシャル層３の島３ｂに形成されている。このモニタ用抵抗体２４は、調整用抵抗体６と同じ形状であり、調整用抵抗体６と平行に配置されている。また、このモニタ用抵抗体２４の一方の端部２４ａに第１電極２５が接続され、他方の端部２４ｄに第２電極２６が接続されている。
【００６１】
上記調整抵抗素子１８によれば、上記接続部１２-１,１２-２の部分２１,部分２２を切断しても、調整用抵抗体６とＮ型エピタキシャル層３の島３ｂとの間の寄生容量は変化しないので、高周波信号に対しても抵抗値を正確に調整できる調整抵抗素子１８を実現できる。
【００６２】
また、このモニタ用抵抗体２４は、調整用抵抗体６に形成されたＰ型拡散層５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄに対応した長手方向の箇所で、このＰ型拡散層５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄと同様のＰ型拡散層が形成されている。そして、このＰ型拡散層に対応する箇所に保護膜であるＳｉＯ２膜７のコンタクト窓が形成され、スパッタ法などで第１電極２５と第２電極２６が形成されている。また、調整用抵抗体６に形成されたＰ型拡散層５ｂと５ｃに対応する箇所に形成されたＰ型拡散層の箇所には、第１,第２電極２５,２６と同じ材質からなる電極の島２７,２８が形成されている。
【００６３】
上記モニタ用抵抗体２４に接続された第１電極２５と第２電極２６は、それぞれ、測定用パッド(図示せず)に接続され、モニタ用抵抗体２４の端部２４ａと端部２４ｂとの間の抵抗値が測定される。この測定された抵抗値でもって、上記調整用抵抗体６の端部６ａと６ｄとの間の抵抗値を測定できる。
【００６４】
したがって、この実施形態によれば、プロセスばらつきによって、調整用抵抗体６の抵抗値がばらついた場合でも、同様のプロセスによって作製されたモニタ用抵抗体２４の抵抗値を測定することで、調整用抵抗体６の抵抗値を正確に把握できる。したがって、上記レーザトリミングによる上記調整抵抗素子１８の抵抗値の調整を適切なものにすることが可能である。
【００６５】
また、この実施形態の半導体装置は、上記調整抵抗素子１８がオペアンプのフィードバック抵抗をなす高周波回路を有している。したがって、この半導体装置によれば、高周波信号に対しても抵抗値を正確に調整できる調整抵抗素子１８によって、高周波特性が良好で増幅率が安定した高周波回路を実現できる。
【００６６】
また、この実施形態の半導体装置では、モニタ用抵抗体２４を設けたことで、調整用抵抗体６自体には大きな寄生容量の原因となる上記測定用パッドを設ける必要がなくなるので、調整用抵抗体６に高周波信号を通過させる用途では、周波数特性を劣化させる恐れがなくなり特に有利になる。すなわち、ＡＣ特性が良好で増幅率が安定した高周波回路(例えばオペアンプ)を実現できる。
【００６７】
(第２実施形態)
次に、図３に、この発明の半導体装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、次の(i)〜(iｖ)の点が前述の第１実施形態と異なる。
【００６８】
(ｉ) 調整抵抗素子１８に替えて、調整用抵抗体６と調整用抵抗体３０を有する調整抵抗素子４８を備えた点。
【００６９】
(ii) 調整用抵抗体６に接続される第１電極１１と第２電極１２に替えて、調整抵抗用抵抗体６と３０に接続される第１電極３１と第２電極３２を有する点。
【００７０】
(iii) モニタ用抵抗体２４に加えてモニタ用抵抗体３５を有する点。
【００７１】
(iｖ) モニタ用抵抗体２４に接続される第１電極２５と第２電極２６に替えて、モニタ用抵抗体２４と３５に接続される第１電極３６と第２電極３７を有する点。
【００７２】
この第２実施形態は、調整用抵抗体６に隣接してモニタ用抵抗体２４が配置されている点は、第１実施形態と同様である。この第２実施形態では、上記モニタ用抵抗体２４に隣接して、上記調整用抵抗体６と同じ構造の調整用抵抗体３０が配置されている。また、この調整用抵抗体３０に隣接して、上記モニタ用抵抗体２４と同じ構造のモニタ用抵抗体３５が配置されている。そして、上記調整用抵抗体６と３０およびモニタ用抵抗体２４と３５は、所定の間隔を隔てて互いに平行に交互に配置されている。
【００７３】
上記調整用抵抗体６,３０の一端側の部分６ａ,３０ａは、第１電極３１の平行部３１ａ,３１ｂに接続されている。この平行部３１ａ,３１ｂは直交部３１ｃに連なっており、この直交部３１ｃは平行部３１ｄに連なっている。
【００７４】
また、この調整用抵抗体６,３０の他端側の部分６ｄ,３０ｄは、第２電極３２の第３接続部３２-３の平行部３２-３ａ,３２-３ｂに接続されている。この平行部３２-３ａ,３２-３ｂは直交部３２-３ｃに連なっており、この直交部３２ｃは平行部３２ｄに連なっている。
【００７５】
また、上記調整用抵抗体６,３０の部分６ｄ,３０ｄよりも所定寸法だけ一端側に近い部分６ｃ,３０ｃが、第２電極３２の第２接続部３２-２の平行部３２-２ａ,３２-２ｂに接続されている。この平行部３２-２ａ,３２-２ｂは直交部３２-２ｃに連なっており、この直交部３２-２ｃは上記平行部３２ｄに連なっている。また、上記調整用抵抗体６,３０の部分６ｃ,３０ｃよりも所定寸法だけ一端側に近い部分６ｂ,３０ｂが、第２電極３２の第１接続部３２-１の平行部３２-１ａ,３２-１ｂに接続されている。この平行部３２-１ａ,３２-１ｂは直交部３２-１ｃに連なっており、この直交部３２-１ｃは上記平行部３２ｄに連なっている。
【００７６】
一方、上記モニタ用抵抗体２４,３５の一端側の部分２４ａ,３５ａは、第１電極３６の接続部３６ａで接続されている。この接続部３６ａは、調整用抵抗体３０を跨いでおり調整用抵抗体３０に対して上記ＳｉＯ２膜７で電気的に絶縁されている。上記モニタ用抵抗体２４,３５の一端側の部分２４ａ,３５ａは、長手方向の位置が同じであり、この部分２４ａ,３５ａは、上記調整用抵抗体６,３０の一端側の部分６ａ,３０ａと長手方向の位置が同じである。
【００７７】
また、モニタ用抵抗体２４,３５の他端側の部分２４ｄ,３５ｄは、第２電極３７の接続部３７ａで接続されている。この接続部３７ａは、調整用抵抗体３０を跨いでおり調整用抵抗体３０に対して上記ＳｉＯ２膜７で電気的に絶縁されている。上記モニタ用抵抗体２４,３５の部分２４ｄ,部分３５ｄは長手方向の位置が同じであり、この部分２４ｄ,部分３５ｄは上記調整用抵抗体６,３０の部分６ｄ,３０ｄと長手方向の位置が同じである。
【００７８】
また、上記モニタ用抵抗体２４,３５の他端側の部分２４ｄ,３５ｄよりも所定寸法だけ上記一端側の部分２４ａ,３５ａに近い部分２４ｃ,３５ｃには、第２電極３７と同じ材質からなる電極の島２８,４２が形成されている。この電極の島２８および４２と、調整用抵抗体６および３０の部分６ｃおよび３０ｃは、長手方向の位置が同じである。
【００７９】
また、上記モニタ用抵抗体２４,３５の部分２４ｃ,３５ｃよりも所定寸法だけ上記一端側の部分２４ａ,３５ａに近い部分２４ｂ,３５ｂには、第２電極３７と同じ材質からなる電極の島２７,４１が形成されている。この電極の島２７および４１と、調整用抵抗体６および３０の部分６ｂおよび３０ｂは、長手方向の位置が同じである。
【００８０】
この第２実施形態の半導体装置は、上記調整抵抗素子４８の調整用抵抗体６と３０に接続された第２電極３２の第１接続部３２-１の直交部３２-１ｃと平行部３２ｄとの接続部分４４をレーザトリミングによって切断することで、第１電極３１と第２電極３２との間の抵抗値を増加させることができる。さらに、上記第２電極３２の第２接続部３２-２の直交部３２-２ｃと平行部３２ｄとの接続部分４５をレーザトリミングによって切断することで、上記抵抗値をさらに増加させることができる。
【００８１】
また、この第２実施形態の半導体装置では、２本の調整用抵抗体６,３０と２本のモニタ用抵抗体２４,３５とが交互に隣接して配置されているので、半導体製造プロセスにおけるマイクロローディング効果(パターンの粗密によってエッチング速度が異なる現象)が発生しにくくなる。したがって、上記モニタ用抵抗体２４,３５の抵抗値と調整用抵抗体６,３０の抵抗値をより精密に等しくできる。したがって、上記モニタ用抵抗体２４,３５に接続した第１電極３６と第２電極３７との間の抵抗値を測定することで、調整用抵抗体６,３０の抵抗値をより正確に把握できる。
【００８２】
また、この第２実施形態の半導体装置では、モニタ用抵抗体２４と３５および調整用抵抗体６と３０を同一の形状にしたから、各抵抗体２４,３５,６,３０はプロセスばらつきの影響を同様に受ける。したがって、モニタ用抵抗体２４と３５によって調整用抵抗体６と３０の抵抗値をより正確に把握可能となる。
【００８３】
なお、モニタ用抵抗体と調整用抵抗体とは同一形状にすることが望ましいが、線幅が同一であるだけでもかまわない。抵抗の絶対値に最も影響するプロセスばらつきは抵抗の線幅ばらつきが主要因であるためである。
【００８４】
また、上記モニタ用抵抗体２４と３５および調整用抵抗体６と３０が形成されるＮ型エピタキシャル層３の島に印加される逆バイアスは同一であることが望ましい。その理由は、モニタ用抵抗体２４,３５および調整用抵抗体６,３０はいずれもＰ型拡散層９からなり不純物濃度が比較的低いから、Ｎ型エピタキシャル層３に印加される逆バイアスによって形成されるＰＮ接合間の空乏層が抵抗体側へも拡がり、この逆バイアスの大きさによって抵抗体の抵抗値が変化するからである。
【００８５】
したがって、上記モニタ用抵抗体２４と３５および調整用抵抗体６と３０とはＮ型エピタキシャル層３の同一の島内に形成されることが望ましい。また、モニタ用抵抗体２４,３５および調整用抵抗体６,３０は、Ｎ型エピタキシャル層３の別の島であっても各島に印加する逆バイアスを同一にすることで、モニタ用抵抗体２４,３５の抵抗値測定により調整用抵抗体６,３０の抵抗値を正確に把握可能となる。
【００８６】
また、上記第１,第２実施形態では、レーザトリミング時に調整用抵抗体６にダメージを与えないように、レーザトリミングの対象となる第２電極１２,３２の平行部１２-１ｃ,１２-２ｃ,接続部分４４,４５を、調整用抵抗体６から幅方向に位置をずらして配置した。ただし、調整用抵抗体６にダメージを与える懸念が無いようなレーザトリミング条件の場合は、次の第３実施形態のように、調整用抵抗体上に、レーザトリミングの対象となる電極の接続部を配置してもよい。
【００８７】
(第３実施形態)
図４に、この発明の半導体装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態は、第２電極１２に替えて第２電極５２を有する調整抵抗素子５８を備えた点が前述の第１実施形態と異なる。
【００８８】
この第２電極５２は、調整用抵抗体６上に形成されている。この第２電極５２は、第１接続部５２-１と第２接続部５２-２と第３接続部５２-３を有する。この第１接続部５２-１の先端部５２-１ａが調整用抵抗体６の部分６ｂに接続され、第２接続部５２-２の先端部５２-２ａが調整用抵抗体６の部分６ｃに接続されている。また、第３接続部５２-３の先端部５２-３ａが、調整用抵抗体６の部分６ｄに接続されている。また、上記第２電極５２は、一直線状に長手方向に延在しており、第１接続部５２-１と第２接続部５２-２と第３接続部５２-３は一直線状に連なっている。
【００８９】
この第３実施形態によれば、上記第１接続部５２-１の部分５２-１ｂあるいは第２接続部５２-２の部分５２-２ｂをレーザトリミングで切断することで、第１電極１１と第２電極５２との間の抵抗値を調整できる。
【００９０】
また、この第３実施形態によれば、調整抵抗素子５８の第２電極５２をＳｉＯ２膜７を介して調整用抵抗体６上に形成したので、調整抵抗素子１８に比べて小面積の調整抵抗素子５８を実現できる。なお、上記第２電極５２はメタル配線であってもよく、ポリシリコン抵抗であっても構わない。さらに、この第３実施形態によれば、調整抵抗素子５８の第２電極５２は調整用抵抗体６上に存在することから、第２電極５２の寄生容量は調整用抵抗体６との間に存在することとなる。この場合、調整用抵抗体６と第２電極５２とは同電位となるので、上記寄生容量は実質的に無視できるという利点がある。
【００９１】
また、上記第１〜第３実施形態では、調整用抵抗体６はＰ型拡散層９からなる拡散抵抗としたが、ポリシリコンからなる抵抗体であってもよい。更には、上記第１〜第３実施形態の半導体装置では、調整用インピーダンス体を調整用抵抗体とした調整抵抗素子１８,４８,５８を備えたが、調整用インピーダンス素子として、調整用抵抗体に替えて調整用容量体を有する調整容量素子を備えてもよい。
【００９２】
また、前述の第１,第２実施形態で説明したように、モニタ用抵抗体２４,３５の抵抗値を測定して、調整用抵抗体６,３０の抵抗値を把握することとなる。この場合、上記モニタ用抵抗体２４,３５には、配線取り出し用の電極２５,２６,３６,３７と、これに伴う電極用拡散５ａ,５ｂ,５ｃ等が存在する。通常、モニタ用抵抗体２４,３５や調整用抵抗体６,３０は、１〜３ｋΩ/□と高抵抗であるが、電極用拡散５ａ〜５ｃは１００〜３００Ω/□と低抵抗である。このように、電極用拡散５ａ〜５ｃは抵抗値自体は比較的小さいので、無視しても大きな問題とはならないが、より正確に調整用抵抗体６,３０の抵抗値を把握するためには、上記モニタ用抵抗体２４,３５の抵抗値を測定した結果から、電極用拡散による抵抗値を減算する等の演算処理を行うことが望ましい。また、同様に、上記モニタ用抵抗体２４,３５から測定パッドまでの電極２５,２６,３６,３７の配線抵抗についても、この配線抵抗を上記モニタ用抵抗体２４,３５の抵抗値の測定結果から減算した値によって、調整用抵抗体６,３０の抵抗値を把握することが望ましい。なぜならば、上記配線抵抗は、調整用抵抗体６,３０には存在しない抵抗成分であるからである。
【００９３】
なお、上記第１〜第３実施形態では、調整抵抗素子１８,４８,５８を備えた半導体装置について説明したが、調整抵抗素子１８,４８,５８を備えた光伝送システムや光ピックアップシステムを構築してもよい。また、調整抵抗素子に替えて調整容量素子を備えた光伝送システムや光ピックアップシステムを構築してもよい。これにより、高周波信号に対してもインピーダンスを正確に調整でき、上記調整抵抗素子をフィードバック抵抗とした場合、高周波信号に対する増幅率等の動作が正確で安定したオペアンプなどの半導体装置を備えた光伝送システムや光ピックアップシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１(Ａ)は、この発明の調整インピーダンス素子としての調整抵抗素子１８を備えた半導体装置である第１実施形態の要部平面図であり、図１(Ｂ)は、図１(Ａ)におけるＸ-Ｘ’線断面図である。
【図２】上記第１実施形態が備える調整抵抗素子１８を全体的に示す平面図である。
【図３】この発明の調整インピーダンス素子としての調整抵抗素子４８を備えた半導体装置である第２実施形態の平面図である。
【図４】この発明の調整インピーダンス素子としての調整抵抗素子５８を備えた半導体装置である第３実施形態の平面図である。
【図５】従来の半導体装置の回路図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  Ｐ型半導体基板
２  Ｐ型埋め込み拡散層
３  Ｎ型エピタキシャル層
４  Ｐ型分離拡散層
５ａ〜５ｄ  電極取り出し用Ｐ型拡散層
６,３０  調整用抵抗体
７  ＳｉＯ２膜
９  Ｐ型拡散層
１１,３１  第１電極
１２,３２,５２  第２電極
１２-１,３２-１,５２-１  第１接続部
１２-２,３２-２,５２-２  第２接続部
１２-３,３２-３,５２-３  第３接続部
１８,３８,５８  調整抵抗素子
２１,２２  部分
２４,３５  モニタ用抵抗体２４
２５,３６  第１電極
２６,３７  第２電極
４４,４５  接続部分
【図１】
2005158936.tif 000003
【図２】
2005158936.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005158936.tif 000006
【図５】
2005158936.tif 000007