專利名稱：半導(dǎo)體器件及分壓器的制作方法
半導(dǎo)體器件及分壓器技術(shù)領(lǐng)域
本文所討論的實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件及分壓器。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體芯片)中形成的電路(例如，模擬電路)包括電阻器。芯片上形成的電阻器為擴(kuò)散電阻器或多晶硅電阻器。擴(kuò)散電阻器是在阱(例如，外延層)中形成的擴(kuò)散層。多晶硅電阻器是在涂覆于襯底區(qū)(例如，外延層)的絕緣膜(例如，氧化膜)上形成的多晶硅膜。
芯片上所形成的電阻器的電阻值隨著電阻器與襯底區(qū)(諸如阱)之間的電位差而變化。因而，多晶硅電阻器的一端到襯底區(qū)等的連接抑制了這種由電位差導(dǎo)致的電阻值變化(例如，參見日本專利特許公開第2001-168651號和第2010-109233號)。
在用擴(kuò)散電阻器或多晶硅電阻器形成分壓電阻器時(shí)，施加在電阻器兩個(gè)端子之間的電壓在電阻器之間會有所不同。因而，當(dāng)電阻器具有相同的形狀時(shí)，所述兩個(gè)端子處的電位與襯底區(qū)處的電位的差異在電阻器之間可能有所不同。擴(kuò)散電阻器和多晶硅電阻器依據(jù)襯底區(qū)處的電位與所述端子處的電位的差異而改變其耗盡層伸展的程度。因此，在串聯(lián)連接兩個(gè)電阻器(它們被形成為具有相同的電阻值，并從這兩個(gè)電阻器之間的節(jié)點(diǎn)處輸出分壓)的電路中，高電位側(cè)電阻器處的電阻值變化量與低電位側(cè)電阻器處的電阻值變化量可能會存在差異。因而，即使兩個(gè)電阻器被形成得具有相同的尺寸和形狀，這兩個(gè)電阻器的電阻率的變化也會妨礙生成所期望的分壓。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體器件，包括第一電阻器和第二電阻器。所述第一電阻器形成在第一襯底區(qū)中并耦接在第一節(jié)點(diǎn)與輸出節(jié)點(diǎn)之間。所述第二電阻器形成在第二襯底區(qū)中并耦接在所述輸出節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間。所述第一襯底區(qū)耦接至具有第一電壓的所述第一節(jié)點(diǎn)。所述第二節(jié)點(diǎn)具有第二電壓。所述第二襯底區(qū)耦接至設(shè)置于所述第一電阻器中的分壓節(jié)點(diǎn)。
所述實(shí)施例的上述方面抑制了多個(gè)電阻器中的電阻值變化率(changing rate)差巳


參考以下結(jié)合附圖對當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的說明能夠最佳地理解本實(shí)施例及其目的和優(yōu)點(diǎn)，所述附圖中
圖I為第一實(shí)施例中分壓器的電路圖2為半導(dǎo)體器件的截面示意圖3A和圖3B為對照例中的分壓器電路圖4為電阻器元件的電路圖；3
圖5為示出圖4的電阻器元件的特性的曲線圖6為半導(dǎo)體器件的截面示意圖7為第二實(shí)施例中分壓器的電路圖8為分壓器的布局示意圖；
圖9為對照例中分壓器的電路圖10為第三實(shí)施例中分壓器的電路圖11為半導(dǎo)體器件的截面示意圖12為等效電路的電路圖13為示出圖12的等效電路的特性的曲線圖14為第四實(shí)施例中分壓器的電路圖15為圖14中所示分壓器的布局示意圖16為第五實(shí)施例中分壓器的電路圖17為DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路框圖18為示出圖17的DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出特性的曲線圖；以及
圖19為半導(dǎo)體器件的示意框圖。
附圖標(biāo)記說明
R1、R2 :電阻器
NI :輸出節(jié)點(diǎn)
Nd :分壓節(jié)點(diǎn)
21 :導(dǎo)線(第一節(jié)點(diǎn))
22 :導(dǎo)線(第二節(jié)點(diǎn))
31、32、61、62、81、83 :阱區(qū)(襯底區(qū))
33、34、82、84 :擴(kuò)散區(qū)(電阻器元件)
64,65 :半導(dǎo)體薄膜(電阻器元件)
Vin :輸入電壓(第一電壓)
Vs :參考電壓(第二電壓)具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
現(xiàn)在將參照圖I至圖6描述第一實(shí)施例。
圖I示出包括分壓器11的半導(dǎo)體器件10。分壓器11耦接在提供輸入電壓Vin的導(dǎo)線21與提供低于輸入電壓Vin的參考電壓(例如地電壓(OV))的導(dǎo)線22之間，以生成介于輸入電壓Vin與參考電壓Vs之間的輸出電壓Vout。
分壓器11包括兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻器Rl和R2。第一電阻器Rl耦接在提供輸入電壓Vin的導(dǎo)線21與輸出節(jié)點(diǎn)NI之間。第二電阻器R2耦接在提供參考電壓Vs的導(dǎo)線22 與輸出節(jié)點(diǎn)NI之間。第一電阻器Rl的電阻值大于第二電阻器R2的電阻值。分壓器11根據(jù)第一電阻器Rl的電阻值與第二電阻器R2的電阻值之比(電阻值比)在輸出節(jié)點(diǎn)NI處產(chǎn)生一介于輸入電壓Vin與參考電壓Vs之間的分壓。分壓器11在輸出節(jié)點(diǎn)NI處輸出該電壓(輸出電壓Vout )。
第一電阻器Rl和第二電阻器R2例如為擴(kuò)散電阻器。
參見圖2，P-型半導(dǎo)體襯底IOa包括N-型阱區(qū)31和32。P-型擴(kuò)散區(qū)33形成在第一阱區(qū)31中。同樣地，P-型擴(kuò)散區(qū)34形成在第二阱區(qū)32中。第一電阻器Rl包括N-型阱區(qū)31和形成在該阱區(qū)31中的P-型擴(kuò)散區(qū)33。同樣地，第二電阻器R2包括N-型阱區(qū) 32和形成在該阱區(qū)32中的P-型擴(kuò)散區(qū)34。阱區(qū)31為第一襯底區(qū)的一個(gè)示例，且阱區(qū)32 為第二襯底區(qū)的一個(gè)示例。擴(kuò)散區(qū)33為第一電阻器元件的一個(gè)示例，且擴(kuò)散區(qū)34為第二電阻器元件的一個(gè)示例。
第一阱區(qū)31和第二阱區(qū)32通過向半導(dǎo)體襯底IOa摻雜諸如磷(P)、砷(As)和銻 (Sb)等雜質(zhì)(即施主性雜質(zhì)(donor))而形成。第一擴(kuò)散區(qū)33和第二擴(kuò)散區(qū)34通過向阱區(qū) 32和32摻雜諸如硼(B)和鋁(Al)等雜質(zhì)(受主性雜質(zhì)(acceptor))而形成。
第一擴(kuò)散區(qū)33包括被提供有輸入電壓Vin的第一端子35 (圖2中所示的右邊的端子)。另外，第一擴(kuò)散區(qū)33包括第二端子36，其通過一低阻導(dǎo)線耦接至第二擴(kuò)散區(qū)34的第一端子37。第二擴(kuò)散區(qū)34還包括被提供有參考電壓Vs的第二端子38。
第一阱區(qū)31被提供有輸入電壓Vin。第二阱區(qū)32通過一低阻導(dǎo)線耦接至第一擴(kuò)散區(qū)33中設(shè)置 的分壓節(jié)點(diǎn)Nd。因此，第二阱區(qū)32被提供有第一擴(kuò)散區(qū)33中第一端子35 處的電壓和第二端子36處的電壓的分壓，且該分壓視所設(shè)分壓節(jié)點(diǎn)Nd的位置而定。
第一擴(kuò)散區(qū)33和第二擴(kuò)散區(qū)34每個(gè)都用作一電阻器元件。第一擴(kuò)散區(qū)33和第二擴(kuò)散區(qū)34串聯(lián)連接。第一擴(kuò)散區(qū)33的第一端子35被提供有輸入電壓Vin，且第二擴(kuò)散區(qū)34的第二端子38被提供有參考電壓Vs。因此，第二阱區(qū)32被提供有一視所設(shè)分壓節(jié)點(diǎn) Nd的位置而定且介于輸入電壓Vin與參考電壓Ns之間的電壓(分壓)。擴(kuò)散區(qū)33和34中的端子35至38、阱區(qū)31和32中被提供有偏壓的連接點(diǎn)、以及分壓節(jié)點(diǎn)Nd可以是諸如與導(dǎo)線連接的過孔(via)或栓塞(plug)等接觸件,或是與接觸件連接的部件。
第一擴(kuò)散區(qū)33中分壓節(jié)點(diǎn)Nd的位置被設(shè)置在介于輸入電壓Vin與參考電壓Vs 之間的中間電壓的設(shè)定處。例如，當(dāng)參考電壓Vs為地電位(OV)時(shí)，分壓節(jié)點(diǎn)Nd被設(shè)置在生成一是輸入電壓Vin的一半的電壓(Vin/2)的位置處。該中間電壓Vc被提供至第二電阻器R2的阱區(qū)32。相應(yīng)地，第二電阻器R2的電阻值以一視高電位側(cè)端子37處的電壓(即輸出電壓Vout)、低電位側(cè)端子38的電壓Ns、以及提供至阱區(qū)32的中間電壓Vc而定的變化率而變化。第一電阻器Rl的電阻值以一視高電位側(cè)端子35處的電壓(即輸入電壓Vin)、 低電位側(cè)端子36處的電壓Vs (即輸出電壓Vout )、以及提供至阱區(qū)32的電壓(即輸入電壓 Vin)而定的變化率而變化。
參見圖2，半導(dǎo)體器件10的布局中分壓節(jié)點(diǎn)Nd的位置被設(shè)置為使得分壓節(jié)點(diǎn)Nd 與被提供有輸入電壓Vin的高電位側(cè)端子35之間的電阻值等于分壓節(jié)點(diǎn)Nd與被提供有電壓Vs的低電位側(cè)端子38之間的電阻值。也即，將端子35與端子38之間的電阻器劃分成具有相等電阻值的兩個(gè)電阻器的點(diǎn)被設(shè)置為所述分壓節(jié)點(diǎn)Nd。
以這種方式，通過將中間電壓Vc提供至第二電阻器R2的阱區(qū)32，第一電阻器Rl 的電阻值變化率大體等于第二電阻器R2的電阻值變化率。這一現(xiàn)象已通過以下方式證實(shí)。 在假設(shè)耗盡層導(dǎo)致電阻器變化的條件下，使用簡單模型來計(jì)算耗盡層的體積，且結(jié)果正如所預(yù)期的那樣。實(shí)際結(jié)果與該理論計(jì)算相符。換言之，第一電阻器Rl中的分壓節(jié)點(diǎn)被設(shè)置為使得由第一電阻器Rl形成的耗盡層(體積)等于由第二電阻器R2形成的耗盡層(體積)。
參見圖4，Vl和V2表示擴(kuò)散區(qū)41 (其在電阻器RO中用作電阻器元件)兩端處的電壓。第一電壓Vl高于第二電壓V2。進(jìn)一步，V3表示電阻器RO中阱區(qū)42的電壓(阱電壓)。當(dāng)電阻器RO中阱電壓V3等于第一電壓Vl (V3=V1)時(shí)，擴(kuò)散區(qū)41中的電阻值變化率 AR與阱電壓V3和低電位側(cè)第二電壓V2之差A(yù)V的絕對值(I V3-V2 I )之間的關(guān)系由圖 5中的曲線43表示。相比之下，當(dāng)阱電壓V3不同于第一電壓Vl (V3古VI)時(shí)，擴(kuò)散區(qū)41 中的電阻值變化率AR與電壓差A(yù)V之間的關(guān)系由圖5中的曲線44表示。
圖3A中所示的對照例的分壓器50a包括兩個(gè)具有相等電阻值且串聯(lián)連接的電阻器51和52。兩個(gè)電阻器51和52的阱區(qū)被提供有輸入電壓Vin，其被提供至高電位側(cè)端子。 因此，電阻器52的阱區(qū)在高電位側(cè)端子處被提供有高于電壓Vout的輸入電壓Vin。電阻器 51低電位側(cè)端子處的電壓Vout與被提供至阱區(qū)的輸入電壓Vin之間的電壓差不同于電阻器52處的電壓Vs與阱電壓(Vin)之間的電壓差。因而，電阻值的變化率AR在兩個(gè)電阻器51與52之間有所不同。
圖3B中所示的對照例的分壓器50b包括兩個(gè)具有相等電阻值的電阻器51和52。 每個(gè)電阻器51和52的阱區(qū)耦接至相應(yīng)的高電位側(cè)端子。因而，高電位側(cè)第一電阻器51中端子之間的電位差等于低電位側(cè)第二電阻器52中端子之間的電位差。結(jié)果，第一電阻器 51中電阻值的變化率等于第二電阻器52中電阻值的變化率。然而，圖3B的分壓器50b僅僅在高電位側(cè)第一電阻器51的電阻值等于低電位側(cè)第二電阻器52的低電位側(cè)的電阻值時(shí) (也即在將輸入電壓Vin分壓至1/2時(shí))有效。對于輸出端子，當(dāng)高電位側(cè)電阻值不同于低電位側(cè)電阻值時(shí)，電阻值的變化率在圖3B的分壓器50b中的兩個(gè)電阻器之間有所不同。
第一電阻器Rl和第二電阻器R2可以是半導(dǎo)體薄膜。
參見圖6，P-型半導(dǎo)體襯底60包括兩個(gè)N-型阱區(qū)61和62 (襯底區(qū))。絕緣膜63 形成在襯底60上。該絕緣膜63例如為氧化娃膜。半導(dǎo)體薄膜64 (其對應(yīng)于第一講區(qū)61) 和半導(dǎo)體薄膜65 (其對應(yīng)于第二阱區(qū)62)形成在絕緣膜63上。該半導(dǎo)體薄膜64和65例如為多晶娃膜或摻雜雜質(zhì)的多晶娃膜。半導(dǎo)體薄膜64和65為電阻器兀件的不例。
半導(dǎo)體薄膜64包括第一端子66(圖6中所示右邊的端子)，其被提供有輸入電壓 Vin ;以及第二端子67，其通過低阻導(dǎo)線耦接至第二半導(dǎo)體薄膜65的第一端子68。第二半導(dǎo)體薄膜65還包括被提供有參考電壓Vs的第二端子69。
對應(yīng)于第一半導(dǎo)體薄膜64的第一阱區(qū)61被提供有輸入電壓Vin。對應(yīng)于第二半導(dǎo)體薄膜65的第二阱區(qū)62通過低阻導(dǎo)線耦接至第一半導(dǎo)體薄膜64中所設(shè)的分壓節(jié)點(diǎn)Nd。 相應(yīng)地，被提供至第二阱區(qū)62的偏壓為高電位側(cè)輸入電壓Vin和低電位側(cè)參考電壓Vs的中間電壓 Vc ( (Vin+Vs)/2)0
第一實(shí)施例具有以下所述的優(yōu)點(diǎn)。
(I)分壓器11包括兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻器Rl和R2。第一電阻器Rl耦接至提供輸入電壓Vin的導(dǎo)線21以及輸出節(jié)點(diǎn)NI。第二電阻器R2耦接在提供參考電壓Vs的導(dǎo)線 22與輸出節(jié)點(diǎn)NI之間。第一電阻器Rl包括在P-型半導(dǎo)體襯底IOa中形成的N-型阱區(qū) 31 (襯底區(qū))以及在該阱區(qū)31中形成的P-型擴(kuò)散區(qū)33。第二電阻器R2包括在P-型半導(dǎo)體襯底IOa中形成的N-型阱區(qū)32以及在該阱區(qū)32中形成的P-型擴(kuò)散區(qū)34。第一阱區(qū) 31被提供有輸入電壓Vin。第二阱區(qū)32耦接至第一擴(kuò)散區(qū)33中所設(shè)的分壓節(jié)點(diǎn)Nd。
第一電阻器Rl的電阻值以一視輸入電壓Vin、輸出電壓Vout、以及提供至阱區(qū)31的輸入電壓Vin而定的變化率而變化。第二電阻器R2的電阻值以一視輸出電壓Vout、參考電壓Vs、以及分壓節(jié)點(diǎn)Nd處的中間電壓Vc而定的變化率而變化。第一電阻器Rl中的電阻值變化率與第二電阻器R2中的電阻值變化率之間的差值根據(jù)中間電壓Vc而變化。因此， 可設(shè)定中間電壓Vc以減小第一電阻器Rl中的電阻值變化率與第二電阻器R2中的電阻值變化率之間的差值。
(2)分壓節(jié)點(diǎn)Nd被設(shè)定為使得分壓節(jié)點(diǎn)Nd與被提供有高電位側(cè)電壓(Vin)的端子35之間的電阻值等于分壓節(jié)點(diǎn)Nd與被提供有電壓Vs的端子38之間的電阻值。提供至第二阱區(qū)62的偏壓變成高電位側(cè)輸入電壓Vin和低電位側(cè)參考電壓Vs的中間電壓Vc ((Vin+Vs)/2)。結(jié)果是，可使得第一電阻器Rl的電阻值變化率與第二電阻器R2的電阻值變化率大體相等。
第二實(shí)施例
現(xiàn)在將參照圖7至圖9描述第二實(shí)施例。
那些與第一實(shí)施例中相應(yīng)組件相同的組件被賦以相近或相同的附圖標(biāo)記。這些組件將不再加以詳述。
參見圖7，半導(dǎo)體器件70包括分壓器71。該分壓器71耦接在提供輸入電壓Vin 的導(dǎo)線2 1與提供低于輸入電壓Vin的參考電壓(例如地電壓(OV))的導(dǎo)線22之間，以生成介于輸入電壓Vin與參考電壓Vs之間的輸出電壓Vout。
分壓器71包括兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻器Rll和R12。第一電阻器Rll耦接在提供輸入電壓Vin的導(dǎo)線21與輸出節(jié)點(diǎn)NI之間。第二電阻器R12耦接在提供參考電壓Vs的導(dǎo)線22與輸出節(jié)點(diǎn)NI之間。
第一電阻器Rll的電阻值被設(shè)置為大到第二電阻器R12的電阻值的整數(shù)倍(例如， 4倍)。例如,第一電阻器Rll包括四個(gè)電阻器單兀Ra、Rb、Re和Rd,每個(gè)電阻器單兀的電阻值都與第二電阻器R12的電阻值相等。電阻器單元Ra至Rd串聯(lián)連接在提供輸入電壓Vin 的導(dǎo)線21與輸出節(jié)點(diǎn)NI之間。
在輸出節(jié)點(diǎn)NI處，分壓器71根據(jù)第一電阻器Rll的電阻值與第二電阻器R12的電阻值之比(電阻值比)生成一介于輸入電壓Vin與參考電壓Vs之間的分壓。分壓器71在輸出節(jié)點(diǎn)NI處輸出該電壓(輸出電壓Vout)。
第一電阻器Rll和第二電阻器R12例如為擴(kuò)散電阻器。第一電阻器單元Ra包括擴(kuò)散區(qū)Ral和阱區(qū)Ra2。同樣地，第二電阻器單元Rb包括擴(kuò)散區(qū)Rbl和阱區(qū)Rb2。第三電阻器單元Re包括擴(kuò)散區(qū)Rcl和阱區(qū)Rc2。第四電阻器單元Rd包括擴(kuò)散區(qū)Rdl和阱區(qū)Rd2。 第二電阻器R12包括擴(kuò)散區(qū)R12a和阱區(qū)R12b。擴(kuò)散區(qū)Ral至Rdl和R12a具有相同的電阻值。
第一電阻器Rll中電阻器單元Ra至Rd的阱區(qū)Ra2至Rd2每個(gè)都被提供有所述輸入電壓Vin。第二電阻器R12的阱區(qū)耦接至第一電阻器Rll中所設(shè)的分壓節(jié)點(diǎn)Nd。在傳送輸入電壓Vin的導(dǎo)線21與傳送參考電壓Ns的導(dǎo)線22之間串聯(lián)連接的電阻器單元Ra至Rd 和電阻器R12當(dāng)中，分壓節(jié)點(diǎn)Nd被設(shè)置在位于中間位置的電阻器單元Re處。
如上所述，輸入電壓Vin被提供至電阻器單元Ra至Rd的阱區(qū)Ra2至Rd2。相應(yīng)地，阱區(qū)Ra2至Rd2處的電位相同。因而，阱區(qū)Ra2至Rd2可形成為單個(gè)區(qū)域。更具體地， 參見圖8，第一電阻器Rll中的四個(gè)電阻器單元Ra至Rd形成單個(gè)阱區(qū)81。電阻器單元Ra至Rd中的每個(gè)都包括多個(gè)(圖8中為六個(gè))電阻器元件或擴(kuò)散區(qū)82。該擴(kuò)散區(qū)82串聯(lián)連接。在所示的示例中，每個(gè)擴(kuò)散區(qū)82都呈盒形并且按預(yù)定方向拉長。阱區(qū)81通過向半導(dǎo)體襯底(硅)摻雜P-型雜質(zhì)(例如磷(P))形成。每個(gè)擴(kuò)散區(qū)82通過向阱區(qū)摻雜雜質(zhì)(例如硼(B))形成。
同樣地，第二電阻器R12包括設(shè)有多個(gè)(圖8中為六個(gè))電阻器元件或擴(kuò)散區(qū)84的阱區(qū)83。多個(gè)擴(kuò)散區(qū)84串聯(lián)連接。第二電阻器R12中的每個(gè)擴(kuò)散區(qū)84被形成為具有與第一電阻器Rll中每個(gè)擴(kuò)散區(qū)82相同的電阻值。
連接第一電阻器Rll中擴(kuò)散區(qū)82和第二電阻器R12中擴(kuò)散區(qū)84的導(dǎo)線85用作生成介于輸入電壓Vin與參考電壓Vs之間的分壓的輸出節(jié)點(diǎn)。
電阻器單兀Re中的兩個(gè)擴(kuò)散區(qū)82a和82b (其位于輸入電壓Vin與參考電壓Vs 之間的中間位置處)通過低阻導(dǎo)線86彼此耦接。導(dǎo)線86耦接在傳送輸入電壓Vin的導(dǎo)線 21與傳送參考電壓Vs的導(dǎo)線22之間的中間位置處。導(dǎo)線86處的電壓是介于輸入電壓Vin 與參考電壓Vs之間的中間電壓。因此，導(dǎo)線86用作生成輸入電壓Vin和參考電壓Vs的中間電壓Vc的分壓節(jié)點(diǎn)。導(dǎo)線86通過導(dǎo)線87耦接至第二電阻器R12的阱區(qū)83。
圖3B示出對照例的分壓器50b。在分壓器50b中，對應(yīng)于每個(gè)電阻器的阱區(qū)耦接至施加有高電位側(cè)電壓的端子。因而，兩個(gè)電阻器的電阻值以相同方式變化。因此，參見圖 9，對照例的分壓器90 (其包括多個(gè)串聯(lián)連接的電阻器91-95)以與圖7中所示分壓器71相同的方式生成一介于輸入電壓Vin與參考電壓Vs之間的分壓Vout。與圖9中所不分壓器 90的多個(gè)電阻器91-95對應(yīng)的多個(gè)阱區(qū)具有不同的電壓。因此，分離地形成電阻器91-95 以使得可單獨(dú)地(也即獨(dú)立地)控制對應(yīng)于多個(gè)電阻器91-95的多個(gè)阱區(qū)的電壓。由于所述分離的距離，形成電阻器91-94的區(qū)域的面積大于圖8中所示阱區(qū)81的面積。因此，按圖 7和圖8所示形成的分壓器71所占的面積小于圖9中所示對照例的分壓器90。以這種方式，圖7中所示的分壓器71抑制了占用面積的增加。
第二實(shí)施例具有以下所述的優(yōu)點(diǎn)。
(I)第一電阻器Rll包括多個(gè)串聯(lián)連接的電阻器單元Ra至Rd。電阻器單元Ra至 Rd的每個(gè)阱區(qū)Ra2至Rd2被提供有輸入電壓Vin。因此，電阻器單元Ra至Rd的擴(kuò)散區(qū)Ral 至Rdl可形成在單個(gè)阱區(qū)81中。結(jié)果是，與彼此分離地形成電阻器單元91至94的多個(gè)阱區(qū)的對照例的分壓器90相比，第一電阻器Rll的占用面積變小了。因此，可抑制半導(dǎo)體器件70的面積增加。
(2)電阻器單元Ra至Rd中每個(gè)的電阻值均被設(shè)置為等于第二電阻器R12的電阻值。電阻器單元Ra至Rd以及第二電阻器R12都包括多個(gè)(更具體地，偶數(shù)個(gè))串聯(lián)連接的擴(kuò)散區(qū)82和84。因此，可容易地設(shè)置或確定生成中間電壓Vc的分壓節(jié)點(diǎn)Nd的位置?？蓪⒎謮汗?jié)點(diǎn)Nd布置在連接多個(gè)擴(kuò)散區(qū)82的某條導(dǎo)線上。
第三實(shí)施例
現(xiàn)在將參照圖10-圖13描述第三實(shí)施例。那些與上述實(shí)施例中相應(yīng)組件相同的組件被賦以相近或相同的附圖標(biāo)記。這些組件將不再加以詳述。
圖10示出包括分壓器101的半導(dǎo)體器件100。分壓器101包括第一電阻器R1、第二電阻器R2和電容器Cl。該電容器Cl包括第一端子和第二端子。電容器Cl的第一端子耦接至傳送輸入電壓Vin的導(dǎo)線21。電容器C2的第二端子耦接至第二電阻器R2的阱區(qū)832 (以及分壓節(jié)點(diǎn)Nd)。
參見圖11，第二電阻器R2包括在P-型半導(dǎo)體襯底IOOa中形成的N-型阱區(qū)32以及在該阱區(qū)32中形成的P-型擴(kuò)散區(qū)34。寄生電容(結(jié)電容)CO形成在阱區(qū)32與半導(dǎo)體襯底IOOa之間。如圖10所示，寄生電容CO耦接在第二電容器R2的阱區(qū)32與傳送低電位側(cè)參考電壓Vs的導(dǎo)線22之間。寄生電容CO、第一電阻器R1、以及第二電阻器R2形成寄生RC 電路。
針對輸入電壓Vin的變化，寄生RC電路使分壓節(jié)點(diǎn)Nd處的電壓變化延時(shí)。因此， 圖10所示分壓器101中除電容器Cl之外的電路元件可表示為圖12中所示的等效電路。 該等效電路，或分壓器101a，包括串聯(lián)連接在傳送輸入電壓Vin的導(dǎo)線21與傳送參考電壓 Vs的導(dǎo)線22之間的電阻器R3和R4。寄生電容CO耦接至電阻器R3與R4之間的節(jié)點(diǎn)(分壓節(jié)點(diǎn)Nd)。分壓器IOla (等效電路)中，在提供輸入電壓Vin之后，分壓節(jié)點(diǎn)Nd處的電壓 Vc按以下等式隨時(shí)間流逝而變化。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件,包括第一電阻器，形成在第一襯底區(qū)中并耦接在第一節(jié)點(diǎn)與輸出節(jié)點(diǎn)之間；以及第二電阻器，形成在第二襯底區(qū)中并耦接在所述輸出節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間，其中所述第一襯底區(qū)耦接至具有第一電壓的所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第二節(jié)點(diǎn)具有第二電壓，并且所述第二襯底區(qū)耦接至設(shè)置于所述第一電阻器中的分壓節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中所述分壓節(jié)點(diǎn)位于所述第一電阻器中的預(yù)定位置處，該預(yù)定位置處生成所述第一電壓和所述第二電壓的中間電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述分壓節(jié)點(diǎn)被設(shè)置為使得所述第一節(jié)點(diǎn)與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間的電阻值等于所述第二節(jié)點(diǎn)與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間的電阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一電阻器包括串聯(lián)耦接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)電阻器元件，并且所述分壓節(jié)點(diǎn)為位于所述多個(gè)電阻器元件之間的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體器件，還包括多個(gè)分壓節(jié)點(diǎn)，設(shè)置在所述第一電阻器中以生成不同的分壓；以及選擇器，將所述多個(gè)分壓節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)分壓節(jié)點(diǎn)耦接至所述第二襯底區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體器件，還包括電容器，耦接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二襯底區(qū)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電容器的電容值被設(shè)置為等于所述第二襯底區(qū)中寄生電容的電容值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述多個(gè)電阻器為形成在所述多個(gè)襯底區(qū)中的多個(gè)擴(kuò)散區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述多個(gè)電阻器元件為經(jīng)由所述多個(gè)襯底區(qū)中的絕緣膜形成的多個(gè)半導(dǎo)體薄膜。
10.一種分壓器，包括第一電阻器，耦接在被提供有第一電壓的第一節(jié)點(diǎn)與輸出節(jié)點(diǎn)之間；以及第二電阻器，耦接在被提供有第二電壓的第二節(jié)點(diǎn)與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間，所述第二電壓不同于所述第一電壓，其中所述第一電阻器包括被提供有所述第一電壓的第一襯底區(qū)以及形成在所述第一襯底區(qū)中的第一電阻器元件，所述第二電阻器包括耦接至所述第一電阻器中所設(shè)置分壓節(jié)點(diǎn)的第二襯底區(qū)以及形成在所述第二襯底區(qū)中的第二電阻器元件，并且所述分壓器根據(jù)所述第一電阻器與所述第二電阻器的電阻值比在所述輸出節(jié)點(diǎn)處生成一介于所述第一電壓與所述第二電壓之間的分壓。
全文摘要
本申請涉及一種半導(dǎo)體器件及分壓器，所述半導(dǎo)體器件包括第一和第二電阻器(R1、R2)。所述第一電阻器形成在第一襯底區(qū)(31)中并耦接在第一節(jié)點(diǎn)(21)與輸出節(jié)點(diǎn)(N1)之間。所述第二電阻器形成在第二襯底區(qū)(32)中并耦接在所述輸出節(jié)點(diǎn)(N1)與第二節(jié)點(diǎn)(22)之間。所述第一襯底區(qū)(31)耦接至具有第一電壓(Vin)的所述第一節(jié)點(diǎn)(21)。所述第二節(jié)點(diǎn)具有第二電壓(Vs)。所述第二襯底區(qū)(32)耦接至設(shè)置于所述第一電阻器中的分壓節(jié)點(diǎn)(Nd)。本申請的半導(dǎo)體器件抑制了多個(gè)電阻器中的電阻值變化率差異。
文檔編號H02M3/155GK102931185SQ201210274218
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者小寺一史, 加藤好治 申請人:富士通半導(dǎo)體股份有限公司