DE1906324C3 - Integrierte Halbleiteranordnung mit vier auf dem gleichen Halbleitersubstrat angeordneten und elektrisch miteinander verbundenen Feldeffekttransistorelementen - Google Patents
Integrierte Halbleiteranordnung mit vier auf dem gleichen Halbleitersubstrat angeordneten und elektrisch miteinander verbundenen FeldeffekttransistorelementenInfo
- Publication number
- DE1906324C3 DE1906324C3 DE19691906324 DE1906324A DE1906324C3 DE 1906324 C3 DE1906324 C3 DE 1906324C3 DE 19691906324 DE19691906324 DE 19691906324 DE 1906324 A DE1906324 A DE 1906324A DE 1906324 C3 DE1906324 C3 DE 1906324C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- field effect
- effect transistor
- transistor elements
- another
- semiconductor arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims description 53
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101100346656 Drosophila melanogaster strat gene Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
- H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7831—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with multiple gate structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Art.
Es sind, beispielsweise aus der DE-AS 12 34 856 und aus der Zeitschrift »SCP and Solid State Technology«,
März 1966, Seiten 23 bis 29, Halbieiteranordnungen
dieser Art bekannt, bei denen vier Feldeffekttransistoren auf dem gleichen Halbleitersubstrat
integriert werden, die paarweise punktsymmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei einzelne Anschlüsse
(Source-, Drain- und Steuerelektroden) verschiedener Feldeffekttransistoren zur Ausbildung bestimmter
elektronischer Schaltungen direkt miteinander verbunden sind. Die einzelnen Feldeffekttransistoren
behalten aber in diesen Schaltungen den Charakter getrennter Schaltungselemente, und deshalb
dürfen zwei Feldeffekttransistoren höchstens an zwei einander entsprechenden Anschlüssen direkt
miteinander verbunden sein.
. Es gibt Anwendungsfälle, bei denen zwei Feldeffekttransistoren mit möglichst gleichen Eigenschaften
benötigt werden. Bei Verwendung diskreter Feldeffekttransistoren besteht eine bekannte Lösung dieses
Problems darin, daß Paare von möglichst gleichen Feldeffekttransistoren durch Messungen herausgesucht
werden. Für auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat integrierte Transistoren ist ein solches Verfahren
aus der NL-OS 64 03 583 bekannt. Dieses Verfahren ist mühsam und !euer.
Auch bei der Integration mehrerer Feldeffekttransistoren auf dem gleichen Halbleitersubstrat kann es
vorkommen, daß ihre Eigenschaften verschieden sind, weil die physikalischen Eigenschaften sowohl des
Halbleitermaterials selbst als auch der die Steuerelektrode isolierenden Schicht (die im Fall eines MOS-Feldeffekttransistors
beispielsweise aus einem Oxid des Halbleitermaterials besteht) an verschiedenen
Stellen des Substrats verschieden sein köunen. Dies
ίο betrifft insbesondere den spezifischen Oberflächenwiderstand
des Halbleitermaterials und die in der Isolierschicht gespeicherte Ladungsmenge.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Halbleiteranordnung mit zwei auf dem gleichen HaIb-
is Ieitersubstrat integrierten Feldeffekttransistoren, die
weitgehend gleiche Eigenschaften haben.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Bei der Halbleiteranordnung nach der Erfindung wirken jeweils die beiden an ihren Sourceelektroden,
Drainelektroden und Steuerelektroden miteinander verbundenen Feldeffekttransistorelemente zusammen
für die äußere Beschallung wie ein einziger FeIdeffekttransistor
mit drei Anschlüssen, der wie ein normaler Feldeffekttransistor verwendet werden kann.
Die Bestandteile dieses Feldeffekttransistors (Sourcezone, Drainzone, Stromkanal, Source-, Drain-
und Steuerelektrode) sind aber jeweils in zwei räum-
jo lieh getrennte Hälften unterteilt, die nur elektrisch
miteinander verbunden sind. Da die beiden den Feldeffekttransistor
bildenden Feldeffekttransistorelemente an verschiedenen Stellen des Halbleitersubstrats
liegen, können sie unterschiedliche Eigenschaften haben; die Eigenschaften des Feldeffekttransistors
entsprechen dann den Mittelwerten der Eigenschaften der beiden Feldeffekttransistorelemente. Infolge der
symmetrischen Anordnung der vier Feldeffekttransistorelemente, die jeweils über K,r?.uz paarweise zu einem
Feldeffekttransistor verbunden sind, gleichen sich örtlich unterschiedliche Eigenschaften des Halbleitermaterials
und/oder der Isolierschicht gegenseitig aus, so daß die beiden auf diese Weise gebildeten integrierten
Feldeffekttransistoren weitgehend gleiche Eigenschaften haben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Dr&ufsicht auf eine erste Ausführungsform
der Halbleiteranordnung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eines der Feldeffekttransistorelemente
längs der Linie 2-2' in Fig. 1,
Fig. 3 und 4 jeweils die Draufsicht auf eine zweite bzw. eine dritte Ausführungsform, und
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5' in Fig. 4. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Halbleiteranordnung.
Diese Anordnung enthält vier geometrisch gleiche Feldeffekttransistorelemente vom Typ
MOS (Metall-Oxid-Halbleiter), die an den vier Ecken eines Rechtecks mit dem Mittelpunkt M liegen. Die einander
diagonal gegenüberliegenden Fcldeffekiiransislorelemente
/4-Dbzw. B-Csind jeweils einander parallelgeschaltet.
Die Feldeffekttransistorelemente A, B, C und D h>
sind alle gleich ausgebildet und auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat integriert. Das im Schnitt längs
der Ebene 2-2' in Fig. 1 dargestellte Feldeffekttransistorelement B weist in bekannter Weise auf dem Sub-
strat 13 aus Silicium vom Typ η (Fig. 2) eine Sourceelektrode 4 und eine Drainelektrode 6 vom Leitungstyp ρ+ auf, die durch Diffusion eines dotierenden
Störstoffs gebildet sind. Eine Schicht 14 aus Siliciumdixoid ist auf die Oberfläche des Plättchens aufge- >
bracht und an den Stellen der verschiedenen Source- und Drainelektroden unterbrochen. Ein metallischer
Niederschlag 5 ist zwischen der Sourceelektrode 4 und der Drainelektrode 6 auf dieser Schicht angebracht. Dieser Niederschlag bildet die Steuerelek- m
trode des Feldeffekttransistorelements. Das Feldeffekttransistorelement A hat eine Sourceelektrode 1,
eine Steuerelektrode 2 und eine Drainelektrode 3. Das Feldeffekttransistorelement B hat eine Sourceelektrode 4, eine Steuerelektrode 5 und eine Drain-
elektrode 6. Das Feldeffekttransistorelement C hat eine Sourceelektrode 7, eine Steuerelektrode 8 und
eine Dnunelektrode 9, und das Feldeffekttransistorelement D hat eine Sourceelektrode 10, eine Steuerelektrode 11 und eine Drainelektrode 12.
Die folgende Tabelle gibt die die Parallelschaltung bewirkenden Verbindungen dieser versrhiederen
Feldeffekttransistorelemente wieder:
1-10, 2-11, 3-12
4- 7, 5- 8, 6- 9.
Der gegenwärtige Stand der Technik ermöglicht in einfacher Weise die Herstellung von Feldeffekttransistorelementen, weiche in Abständen von 200 um angeordnet sind. Man erhält so eine zusammengesetzte
Struktur mit zwei Feldeffekttransistoren A-D und jo B-C mit nahezu vollständig gleichen Eigenschaften.
Man hat die Sättigungsströme der beiden Feldeffekttransistoren A-D und B-C für eine an die Steuerelektrode angelegte Vorspannung von — 6 V gemessen. Man hat bei einer längeren Versuchsreihe
festgestellt, daß bei 75% der Feldeffekttransistoren für Sättigungsstromwerte bis zu 300 μΑ die Unterschiede weniger als 10 μΑ betragen.
Man hat außerdem sehr geringe Unterschiede in der Temperaturdrift festgestellt.
die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet sind.
Die Feldeffekttransistorelemente A und D einerseits, B und C andererseits sind hier bezüglich der
durch den Punkt M gehenden Achse y-y zueinander symmetrisch und gehen nicht, wie in Fig. 1 durch
Verschiebung auseinander hervor.
Die Verbindungen zur Parallelschaltung von jeweils zwei Feldeffekttransistorelementen sind wie bei
der Anordnung von Fig. 1 hergestellt.
Fig. 4 und Fig. 5 stellen eine Ausführungsform dar, weiche insbesondere für eine Eingangsstufe eines
Differenzverstärkers bekannter Bauart bestimmt ist. Für diesen Anwendungszweck sind MOS-Feldeffekttransistorelemente besonders gut geeignet.
Die Eingangsimpedanz von MOS-Feldeffekttransistorelementen ist praktisch unendlich groß. Sie können daher praktisch ohne Änderung der Schaltung die
bekannten Röhren in allen Anwendungsarten ersetzen. Da die Herstellung von Differenzverstärkern die
Verwendung von Schaltungselemeuien erfordert, deren Eigenschaften so ähnlich wie möglich sind, ist die
beschriebene Halbleiteranordnung hierfür besonders gut anwendbar.
In Fig. 4 und 5 haben die vier Feldeffekttransistorelemente A-B und C-D eine gemeinsame Sourceelektrode 20, welche sich in einer der Symmetrieachsen der Anordnung erstreckt. Die Feldeffekttransistorelemente sind im übrigen in der anhand von Fig. 1
erläuterten Weise paarweise parallel geschaltet. Das Feldeffekttransistorelement A besteht aus der
Sourceelektrode 20, der Drainelektrode 21 und der Steuerelektrode 25. Das Feldeffekttransistorelement B besteht aus der Sourceelektrode 20, der
Drainelektrode 22 und der Steuerelektrode 26. die Feldeffelkttransistorelemente A und B sind im Schnitt
in Fig. 5 dargestellt.
Das Feldeffekttransistorelernent C besteht aus der
Sourceelektrode 20, der Steuerelektrode 27 und der Drainelektrode 24.
Claims (4)
1. Integrierte Halbleiteranordnung mit vier auf dem gleichen Halbleitersubstrat angeordneten
und elektrisch miteinander verbundenen Feldeffekttransistorelementen, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung von zwei Feldeffekttransistoren mit weitgehend gleichen Eigenschaften
jeweils ein Feldeffekttransistorelement an einem von vier zentrosymmetrisch um ein Symmetriezentrum
(M) gelegenen Bezugspunkten angeordnet ist und jeweils zwei an zentrosymmetrisch
zueinander liegenden Bezugspunkten angeordnete Feldeffekttransistorelemente (A, D; B,
C) an ihren Source-, Drain- und Steuerelektroden (I1 10, 4, 7; 3,12, 6, 9; 2,11, 5, 8) miteinander
verbunden sind.
Z Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feldeffekttransisterilemente
(A, B, C, D) derart ausgebildet sind, daß sie durch Verschiebung ineinander überführbar
sind.
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei nicht
zum gleichen Feldeffekttransistor gehörende Feldeffekttransistorelemenie (A, B; C, D) symmetrisch
zueinander in bezug auf eine durch das Symmetriezentrum (M) gehende Achse (y-y)
ausgebildet sind.
4. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feideffektßansistt; elemente (A, B, C, D)
MOS-Strukturen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR139375 | 1968-02-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1906324A1 DE1906324A1 (de) | 1969-09-04 |
DE1906324B2 DE1906324B2 (de) | 1979-11-29 |
DE1906324C3 true DE1906324C3 (de) | 1983-12-29 |
Family
ID=8645800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691906324 Expired DE1906324C3 (de) | 1968-02-09 | 1969-02-08 | Integrierte Halbleiteranordnung mit vier auf dem gleichen Halbleitersubstrat angeordneten und elektrisch miteinander verbundenen Feldeffekttransistorelementen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1906324C3 (de) |
FR (1) | FR1563879A (de) |
GB (1) | GB1223543A (de) |
NL (1) | NL6901879A (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4936515B1 (de) * | 1970-06-10 | 1974-10-01 | ||
DE2154654C3 (de) * | 1971-11-03 | 1982-04-15 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Spannungsteilerschaltungsanordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
US3995304A (en) * | 1972-01-10 | 1976-11-30 | Teledyne, Inc. | D/A bit switch |
US4599634A (en) * | 1978-08-15 | 1986-07-08 | National Semiconductor Corporation | Stress insensitive integrated circuit |
US4455566A (en) * | 1979-06-18 | 1984-06-19 | Fujitsu Limited | Highly integrated semiconductor memory device |
JPS5688350A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-17 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPH0642537B2 (ja) * | 1985-11-15 | 1994-06-01 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
DE3818533C2 (de) * | 1987-06-01 | 1994-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | Feldeffekttransistor |
US5040035A (en) * | 1989-12-22 | 1991-08-13 | At&T Bell Laboratories | MOS devices having improved threshold match |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1054513A (de) * | 1963-03-21 | 1900-01-01 | ||
NL6403583A (de) * | 1963-04-05 | 1964-10-06 | ||
DE1234856B (de) * | 1962-05-31 | 1967-02-23 | Rca Corp | Festkoerper-Kippschaltung |
-
1968
- 1968-02-09 FR FR1563879D patent/FR1563879A/fr not_active Expired
-
1969
- 1969-02-06 NL NL6901879A patent/NL6901879A/xx unknown
- 1969-02-07 GB GB688269A patent/GB1223543A/en not_active Expired
- 1969-02-08 DE DE19691906324 patent/DE1906324C3/de not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1234856B (de) * | 1962-05-31 | 1967-02-23 | Rca Corp | Festkoerper-Kippschaltung |
GB1054513A (de) * | 1963-03-21 | 1900-01-01 | ||
NL6403583A (de) * | 1963-04-05 | 1964-10-06 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DE-AN S 27 558 VIIIc/21g-01.12.1955 * |
SCP and Solid State Technology, März 1966, S. 23-29 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6901879A (de) | 1969-08-12 |
DE1906324A1 (de) | 1969-09-04 |
FR1563879A (de) | 1969-04-18 |
DE1906324B2 (de) | 1979-11-29 |
GB1223543A (en) | 1971-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3721799C2 (de) | Integrierte Redox-Bauelementschaltung und Verfahren zum Herstellen | |
EP0114371B1 (de) | MISFET mit Eingangsverstärker | |
EP1540748B2 (de) | Magnetfeldsensor mit einem hallelement | |
DE68920491T2 (de) | Integrierte Halbleiterschaltung, bestehend aus einer Differenztransistorschaltung mit einem Paar von FETs. | |
DE102013202595B4 (de) | Vorrichtung mit vertikaler Hall-Vorrichtung | |
DE3603953C2 (de) | Gate-Array-Halbleiteranordnung in CMOS-Technologie | |
DE2841312C2 (de) | Monolithischer Halbleiter-Drucksensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
EP1438755A2 (de) | Vertikaler hall-sensor | |
EP0025130A2 (de) | Hochintegrierter Festwertspeicher | |
DE102011017096A1 (de) | Hall-Sensor-Halbleiterbauelement und Verfahren zum Betrieb des Hall-Sensor-Halbleiterbauelementes | |
EP0096190A1 (de) | Magnetfeldsensor | |
DE102008020452B4 (de) | Halbleiterschaltung mit einer Matching-Struktur und Verfahren zur Erzeugung eines Layouts einer Halbleiterschaltung mit einer Matching-Struktur | |
DE1906324C3 (de) | Integrierte Halbleiteranordnung mit vier auf dem gleichen Halbleitersubstrat angeordneten und elektrisch miteinander verbundenen Feldeffekttransistorelementen | |
DE2554612A1 (de) | Integrierte halbleiterschaltung | |
DE2231977A1 (de) | Anordnung zur messung mechanischer spannungen | |
DE2313196A1 (de) | Transistorppaaranordnung | |
DE2158270C3 (de) | Kontaktloser Schalter mit einem Feldeffekt-Thyristor | |
DE102010039325B4 (de) | Halbleiteranordnung mit einem Lasttransistor und einem Messtransistor und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE10247431A1 (de) | Halbleitervorrichtung | |
DE3714598A1 (de) | Integrierte halbleiterschaltung | |
DE10335336B4 (de) | Feldeffektbauelemente und Kondensatoren mit Elektrodenanordnung in einer Schichtebene | |
DE2453578A1 (de) | Verfahren zum feststellen von vollstaendig durchgehenden bohrungen in einer auf einem halbleitersubstrat angebrachten isolierschicht | |
DE2900639C3 (de) | Stromspiegelverstärker in MOS-Bauweise | |
DE3642891C2 (de) | ||
DE102018201724A1 (de) | Hall-Sensor-Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Magnetfelds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: SEV, ALEXANDRE, PAIS, FR |
|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: SEV, ALEXANDRE, PARIS, FR |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |