Patent DE-102014212651-B4 (DE)
Title: Widerstandselement mit spezifischem Piezowiderstandskoeffizienten, stresskompensiertes Sensorsystem und Verfahren
Inventor: AUSSERLECHNER UDO
IPC: H01L41/113
Filed: 2014-06-30
Granted: 2020-02-06
Abstract: Widerstandselement mit einem spezifischen Piezowiderstandskoeffizienten, wobei das Widerstandselement umfasst:eine Widerstandsregion eines einzigen Leitfähigkeitstyps, die in einem Halbleitersubstrat gebildet ist, wobei das Halbleitersubstrat einen ersten Hauptflächenbereich umfasst, wobei sich die Widerstandsregion in einer lateralen Richtung parallel zum Hauptflächenbereich und in einer vertikalen Richtung rechtwinklig zum Hauptflächenbereich erstreckt, wobei die Widerstandsregion gegen das Halbleitersubstrat in der lateralen Richtung isoliert ist und für eine Stresskomponente einen ersten Piezowiderstandskoeffizienten für einen Stromfluss in der lateralen Richtung und einen zweiten Piezowiderstandskoeffizienten, der vom ersten Piezowiderstandskoeffizienten verschieden ist, für einen Stromfluss in der vertikalen Richtung umfasst;eine erste Kontaktstruktur, die eingerichtet ist, mit wenigstens einem Teil einer ersten Fläche der Widerstandsregion in Kontakt zu stehen, welche parallel zum Hauptflächenbereich und in einer ersten Distanz zum Hauptflächenbereich positioniert ist;eine zweite Kontaktstruktur, die eingerichtet ist, mit wenigstens einem Teil einer zweiten Fläche der Widerstandsregion in Kontakt zu stehen, welche von der ersten Fläche verschieden, parallel zum Hauptflächenbereich und in einer zweiten Distanz zum Hauptflächenbereich, die von der ersten Distanz verschieden ist, positioniert ist;wobei das Widerstandselement ausgelegt ist, ansprechend auf ein Eingangssignal, das an wenigstens eine der ersten Kontaktstruktur und der zweiten Kontaktstruktur angelegt wird, eine Stromflussverteilung innerhalb der Widerstandsregion zwischen der ersten Kontaktstruktur und der zweiten Kontaktstruktur zu generieren, wobei die Stromflussverteilung eine laterale Komponente und eine vertikale Komponente aufweist;wobei eine Kombination der lateralen Komponente und der vertikalen Komponente zu einem Piezowiderstandskoeffizienten des Widerstandselements führt, der durch das Verhältnis zwischen der lateralen Komponente in der lateralen Richtung in der Widerstandsregion mit dem ersten Piezowiderstandskoeffizienten für den Stromfluss in der lateralen Richtung und der vertikalen Komponente in der vertikalen Richtung in der Widerstandsregion mit dem zweiten Piezowiderstandskoeffizienten für den Stromfluss in der vertikalen Richtung definiert wird;wobei das Widerstandselement so ausgelegt ist, dass ein Verhältnis zwischen der lateralen Komponente und der vertikalen Komponente innerhalb der Widerstandsregion erhalten wird, das zum spezifischen Piezowiderstandskoeffizienten führt;wobei die Widerstandsregion eine Begrenzungsstruktur umfasst, die so gebildet ist, dass das Verhältnis zwischen der lateralen Komponente und der vertikalen Komponente innerhalb der Widerstandsregion erhalten wird, das zum spezifischen Piezowiderstandskoeffizienten führt; undwobei die Begrenzungsstruktur so gebildet ist, dass die Widerstandsregion in einem Teilbereich eine Querschnittsreduktion in der lateralen Richtung umfasst.