DE3706251A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents
HalbleitervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung mit
einer Signalleitung für die Signalübertragung zumindest auf
einem Substrat und insbesondere auf eine Halbleitervorrich
tung, in der das Signal auf genaue Weise auch dann übertragen
und verarbeitet werden kann, wenn der Signalpegel in einem
sehr schmalen Bereich liegt.
Die erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung wird allgemein als
Vorrichtung für das Übertragen oder Verarbeiten eines Signals
mit einem sehr niedrigen Pegel verwendet. Beispielsweise wird
die Halbleitervorrichtung als Vorrichtung für das Verarbeiten
eines sehr schwachen Fotostroms als Ausgangssignal einer
fotovoltaischen Vorrichtung oder dergleichen verwendet.
Im allgemeinen ist es bei dem Übertragen und Verarbeiten
eines Signals mit einem Pegel in einem sehr schmalen Bereich
über eine Leitung sehr schwierig oder unmöglich, das Signal
auf genaue Weise zu übertragen und zu verarbeiten, da ein
Kriechstrom aus der Leitung austritt oder ein Strom von außen
in die Leitung fließt.
Wenn beispielsweise bei schwacher Beleuchtung der fotovoltai
sche Strom einer Fotodiode sehr schwach ist, tritt durch
einen Kriechstrom oder dergleichen eine Abweichung einer
durch das Verstärken des Ausgangssignals der Fotodiode mit
einem logarithmischen Verstärker erzeugten Ausgangsspannung
auf, so daß kein auf genaue Weise fotoelektrisch umgesetztes
Ausgangssignal erreicht werden kann (siehe Fig. 1). Daher
wurde bislang das Signal mittels einer zusätzlich vorgesehe
nen Korrekturschaltung kompensiert.
Wenn sich jedoch die Ausgangsspannung in einem in Fig. 1
strichliert dargestellten Bereich ändert, wird eine Feinkor
rektur schwierig, so daß das Problem entsteht, daß das Signal
nicht auf genaue Weise verarbeitet werden kann. Ferner wird
insbesondere bei einer Vorrichtung für die Aufnahme einer
Anzahl von Signalen kleinster Pegel durch das Hinzufügen der
Korrekturschaltung die Schaltung kompliziert und es entstehen
dadurch Probleme insofern, als auch im Zusammenhang mit der
komplizierten Schaltung die Herstellungsschritte kompliziert
werden und ferner die Herstellungskosten ansteigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleitervor
richtung zu schaffen, bei der eine durch einen Kriechstrom
aus einer Signalleitung oder einen in die Signalleitung
fließenden Strom verursachte Behinderung oder Verfälschung
der Signalverarbeitung ausgeschaltet ist.
Die Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung für das Errichten
eines vorbestimmten Potentials an einer Stelle nahe der Sig
nalleitung gelöst.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Vor
richtung für das Errichten eines vorbestimmten Potentials
durch eine Schutzvorrichtung bzw. Schutzleitervorrichtung
gebildet, die an einer Seite, an beiden Seiten, oberhalb
und/oder unterhalb der Signalleitung angeordnet ist und die
auf im wesentlichen das gleiche Potential wie die Signallei
tung gelegt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
die Vorrichtung für das Errichten des vorbestimmten Poten
tials durch eine Steuerelektrode gebildet, die an einer
Seite, an beiden Seiten, oberhalb und/oder unterhalb der
Signalleitung angeordnet ist und die auf ein vorbestimmtes
konstantes Potential gelegt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine grafische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen Beleuchtungsstärken und Ausgangsspannungen
im Falle einer Fotodiode und eines logarithmischen
Verstärkers ohne Steuerelektrodenleitungen veran
schaulicht.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die unter Weglas
sen von Teilen die Gestaltung eines Leitermusters
einer Fotosensorvorrichtung als erstes Ausführungs
beispiel der Halbleitervorrichtung zeigt.
Fig. 3 ist ein Äquivalenzschaltbild des ersten Ausführungs
beispiels.
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die schematisch Aus
gangsspannung/Fotostrom-Kennlinien bei der Halblei
tervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel bzw.
einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt.
Fig. 5 ist ein schematisches Äquivalenzschaltbild einer
Fotosensorvorrichtung als zweites Ausführungsbei
spiel der Halbleitervorrichtung.
Fig. 6 bis 10 sind schematische Schnittansichten, die je
weils praktische Ausführungen von Schutzleitervor
richtungen bei den Ausführungsbeispielen zeigen.
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung, die unter Weg
lassen eines Teils den Aufbau des Leitermusters
einer Fotosensorvorrichtung als drittes Ausführungs
beispiel der Halbleitervorrichtung zeigt.
Fig. 12 ist ein Äquivalenzschaltbild des dritten Ausfüh
rungsbeispiels.
Fig. 13A und 13B sind grafische Darstellungen, die jeweils
den Zusammenhang zwischen der Beleuchtungsstärke und
der Ausgangsspannung in Fällen zeigen, bei denen bei
dem dritten Ausführungsbeispiel das Potential an
Steuerelektrodenleitungen niedriger bzw. höher als
das Potential an einer Signalleitung gewählt ist.
Fig. 14 ist ein schematisches Äquivalenzschaltbild einer
Fotosensorvorrichtung als viertes Ausführungsbei
spiel der Halbleitervorrichtung.
Fig. 15 ist eine grafische Darstellung einer Ausgangsspan
nungs/Fotostrom-Kennlinie bei dem vierten Ausfüh
rungsbeispiel.
Die Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die unter teilwei
ser Weglassung das Leitermuster einer Fotosensorvorrichtung
als Ausführungsbeispiel der Halbleitervorrichtung zeigt. Die
Fig. 3 ist ein Äquivalenzschaltbild des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 2.
Dieses Ausführungsbeispiel ist derart aufgebaut, daß eine
Fotodiode an einen logarithmischen Verstärker angeschlossen
ist. Gemäß Fig. 2 und 3 sind jeweils eine Kathodenelektrode 2
und eine Anodenelektrode 3 einer Fotodiode 1 mit dem nichtin
vertierenden bzw. dem invertierenden Eingang eines Rechenver
stärkers 4 verbunden. An die Kathodenelektrode 2 ist eine
Bezugsspannung Vc angelegt. Die Anodenelektrode 3 ist mit
einer Signalleitung 5 verbunden.
Beiderseits der Signalleitung 5 sind parallel hierzu Schutz
leiter 6 und 7 angeordnet. An die Schutzleiter ist die Be
zugsspannung Vc angelegt.
Die Signalleitung 5 ist über eine logarithmische Diode 8 mit
dem Ausgang des Rechenverstärkers 4 verbunden, wodurch ein
logarithmischer Verstärker gebildet ist. In diesem Fall wird
als logarithmische Diode 8 die Basis-Kollektor-Strecke eines
bipolaren Transistors benutzt.
Wenn bei diesem Aufbau Licht auf die Fotodiode 1 trifft,
fließt über die Signalleitung 5 ein Fotostrom zu der loga
rithmischen Diode 8, so daß an dem Ausgang des Rechenverstär
kers 4 eine logarithmisch umgesetzte Spannung auftritt.
Selbst wenn in diesem Fall der Pegel des Fotostroms sehr
niedrig ist, werden das Abfließen von Kriechstrom und das
Einfließen von Strom von außen her verhindert, da beiderseits
der Signalleitung 5 die Schutzleiter 6 und 7 mit dem gleichen
Potential wie die Signalleitung angeordnet sind. Auf diese
Weise tritt an dem Ausgang des Rechenverstärkers 4 eine
Ausgangsspannung auf, die genau der einfallenden Lichtmenge
entspricht, so daß die Genauigkeit der Signalverarbeitung
bzw. Signalaufbereitung verbessert ist.
Die Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die schematisch
die Ausgangsspannung als Funktion des fotovoltaischen bzw.
Fotostroms bei dem Ausführungsbeispiel und bei der Vorrich
tung nach dem Stand der Technik zeigt. Aus dieser Darstellung
ist ersichtlich, daß bei dem Ausführungsbeispiel, bei dem
parallel zu der Signalleitung die Schutzleiter als Schutzlei
tervorrichtung angeordnet sind, selbst bei sehr niedrigem
Pegel des Fotostroms der Fotodiode 1 eine genau entsprechende
Ausgangsspannung erreicht wird (was in Fig. 4 durch die
gestrichelte Linie dargestellt ist), so daß die Signalverar
beitung bei sehr kleinem Signalpegel verbessert ist.
Diese Gestaltung ist nicht auf das beschriebene erste Ausfüh
rungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch bei einer Halb
leitervorrichtung angewandt werden, in der auf genaue Weise
Signale sehr niedrigen Pegels übertragen und verarbeitet
werden sollen.
Gemäß der vorstehenden ausführlichen Beschreibung kann bei
der Halbleitervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel durch
eine einfache Anordnung in der Form, daß parallel zu der
Signalleitung die Schutzleiter mit im wesentlichen dem glei
chen Potential wie die Signalleitung angeordnet werden, die
Beeinflussung durch Kriechstrom, Störsignale und dergleichen
verhindert werden. Selbst bei sehr niedrigem Signalpegel kann
das Signal auf genaue Weise übertragen und verarbeitet wer
den. Daher kann eine herkömmlicherweise erforderliche Korrek
turschaltung weggelassen werden und es können auch der Aufbau
und die Herstellungsschritte vereinfacht werden.
Die Fig. 5 ist ein Äquivalenzschaltbild einer Fotosensorvor
richtung als zweites Ausführungsbeispiel der Halbleitervor
richtung.
Die Fotosensorvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist derart gestaltet, daß die Fotodiode mit dem logarithmi
schen Verstärker verbunden ist. Nach Fig. 5 sind jeweils die
Kathodenelektrode 2 und die Anodenelektrode 3 der Fotodiode
mit dem nichtinvertierenden bzw. dem invertierenden Eingang
des Rechenverstärkers 4 verbunden. An die Kathodenelektrode 2
ist die Bezugsspannung Vc angelegt. An die Anodenelektrode 3
ist die Signalleitung 5 angeschlossen.
Beiderseits der Signalleitung 5 sind parallel hierzu Schutz
leitervorrichtungen 106 und/oder 107 angeordnet. An die
Schutzleitervorrichtungen ist die Bezugsspannung Vc angelegt.
Die Signalleitung 5 ist über die logarithmische Diode 8 mit
dem Ausgang des Rechenverstärkers 4 verbunden, so daß ein
logarithmischer Verstärker gebildet ist. Als logarithmische
Diode 8 sind in diesem Fall die Basis und der Kollektor eines
bipolaren Transistors angeschlossen.
Wenn bei dieser Gestaltung Licht auf die Fotodiode 1 fällt,
fließt Fotostrom über die Signalleitung 5 zu der logarithmi
schen Diode 8, so daß an dem Ausgang des Rechenverstärkers 4
eine logarithmisch umgesetzte Ausgangsspannung auftritt. Auch
in diesem Fall sind selbst bei sehr niedrigem Pegel des
Fotostroms das Abfließen von Kriechstrom und das Einfließen
von Strom von außen her verhindert, da oberhalb und/oder
unterhalb der Signalleitung 5 die Schutzleitervorrichtungen
106 und/oder 107 mit dem gleichen Potential wie die Signal
leitung angeordnet sind. Daher tritt an dem Ausgang des
Rechenverstärkers 4 eine Ausgangsspannung auf, die auf genaue
Weise der einfallenden Lichtmenge entspricht, so daß die
Genauigkeit der Signalverarbeitung verbessert ist.
Die Fig. 6 bis 10 sind schematische Schnittansichten, die
jeweils praktische Ausführungsformen der Schutzleitervorrich
tungen bei dem Ausführungsbeispiel zeigen.
Nach Fig. 6 ist in einem p-Halbleitersubstrat 10 eine n-
Diffusionsschicht 11 als Schutzleitervorrichtung ausgebildet.
Auf der Diffusionsschicht 11 ist über einer Isolierschicht 12
die Metall-Signalleitung 5 aus Aluminium oder dergleichen
gebildet. Die Signalleitung 5 und die Isolierschicht 12 sind
mit einer Isolierschicht 13 wie z.B. einem Passivierungsfilm
aus PsG oder dergleichen abgedeckt.
An die Diffusionsschicht 11 wird die Bezugsspannung Vc ange
legt, die einen Kriechstrom zwischen der Signalleitung 5 und
dem Substrat 10 verhindert. Falls das Substrat 10 aus einem
n-Halbleiter besteht, wird die Diffusionsschicht 11 als
Schutzleiter durch das p-Halbleitermaterial gebildet. Da
jedoch in diesem Fall die Fotodiode 1 gleichfalls auf dem n-
Substrat 10 ausgebildet wird, ist auch die Polarität der
Bezugsspannung Vc entgegengesetzt.
Nach Fig. 7 ist die Signalleitung 5 auf dem Substrat 10 über
der Isolierschicht 12 ausgebildet. Ferner ist über der Iso
lierschicht 13 als Schutzleitervorrichtung eine Metallschicht
14 ausgebildet, die mit einer Passivierungsschicht 15 abge
deckt ist. Durch das Anlegen der Bezugsspannung Vc an die
Metallschicht 14 wird verhindert, daß von außen her Kriech
strom über die Passivierungsschicht 15 zur Signalleitung 5
fließt.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel sind die Diffusions
schicht 11 unterhalb und die Metallschicht 14 oberhalb der
Signalleitung 5 angeordnet. Durch das Anlegen der Bezugsspan
nung Vc an die beiden Schichten 11 und 14 wird die Kriech
stromunterdrückung weiter verbessert.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel sind in der Isolier
schicht 12 und in der Isolierschicht 13 Kontaktbereiche zwi
schen den Schichten ausgebildet. Die Diffusionsschicht 11 und
die Metallschicht 14, die als Schutzleitervorrichtungen die
nen, sind über die Kontaktbereiche miteinander verbunden,
wodurch die Signalleitung 5 umschlossen ist. Bei dieser Ge
staltung wird durch das Anlegen der Bezugsspannung Vc das
Auftreten von Kriechstrom praktisch verhindert.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel ist auf dem Substrat 10
die Isolierschicht 12 ausgebildet und auf dieser als Schutz
leiter eine leitende Schicht 16 aus Polysilicium, Metall oder
dergleichen gebildet. Auf und über der leitenden Schicht 16
sind eine Isolierschicht 17 zum Isolieren zwischen den
Schichten, die Signalleitung 5 und die Isolierschicht 13 zur
Zwischenschichtisolierung ausgebildet. Ferner ist die Metall
schicht 14 auf der Isolierschicht 13 ausgebildet und über die
in den Isolierschichten 13 und 17 ausgebildeten Kontaktberei
che mit der leitenden Schicht 16 verbunden, die als Schutz
leiter unterhalb der Metallschicht 14 ausgebildet ist. Auf
diese Weise ist die Signalleitung 5 umschlossen, so daß durch
das Anlegen der Bezugsspannung Vc ein Kriechstrom verhindert
wird.
Die Fig. 4 zeigt die Ausgangsspannung als Funktion des Foto
stroms bei der Vorrichtung gemäß diesem zweiten Ausführungs
beispiel und bei der Vorrichtung nach dem Stand der Technik.
Durch das Anordnen der Schutzleitervorrichtungen parallel zu
der Signalleitung wie bei dem vorangehend beschriebenen Aus
führungsbeispiel wird gemäß der Darstellung durch die gestri
chelte Linie in Fig. 4 selbst bei sehr niedrigem Pegel des
Fotostroms der Fotodiode 1 die genau entsprechende Ausgangs
spannung erhalten, so daß die Signalverarbeitung bei sehr
niedrigem Signalpegel verbessert ist.
Gemäß der vorstehenden ausführlichen Beschreibung können bei
der Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbei
spiel durch die einfache Gestaltung in der Form, daß oberhalb
und/oder unterhalb der Signalleitung die Schutzleitervorrich
tungen mit im wesentlichen dem gleichen Potential wie die
Signalleitung angeordnet sind, die Beeinflussungen durch
Kriechstrom, Störsignale und dergleichen verhindert werden.
Selbst wenn der Signalpegel sehr niedrig ist, kann das Signal
auf genaue Weise übertragen und verarbeitet werden. Daher
kann eine ansonsten benötigte Korrekturschaltung weggelassen
werden, wobei auch der Aufbau und die Herstellungsschritte
vereinfacht sind.
Die Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, die unter teilwei
ser Weglassung die Leitermusteranordnung einer Fotosensorvor
richtung als weiteres bzw. drittes Ausführungsbeispiel der
Halbleitervorrichtung zeigt. Die Fig. 12 ist ein Äquivalenz
schaltbild der Fotosensorvorrichtung nach Fig. 11.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel ist die Fotodiode an
den logarithmischen Verstärker angeschlossen. Nach Fig. 11
und 12 sind die Kathodenelektrode 2 und die Anodenelektrode 3
der Fotodiode 1 mit dem nichtinvertierenden bzw. dem inver
tierenden Eingang des Rechenverstärkers 4 verbunden. An die
Kathodenelektrode 2 ist die Bezugsspannung Vc angelegt. Die
Anodenelektrode 3 ist mit der Signalleitung 5 verbunden.
Beiderseits der Signalleitung 5 sind parallel hierzu Steuer
elektrodenleiter 206 und 207 angeordnet. An die Steuerelek
trodenleiter sind jeweils Konstantspannungen Vc′ und Vc′′
angelegt.
Die Signalleitung 5 ist über die logarithmische Diode 8 mit
dem Ausgang des Rechenverstärkers 4 verbunden, so daß dadurch
der logarithmische Verstärker gebildet ist. In diesem Fall
wird als logarithmische Diode 8 die Basis-Kollektor-Strecke
eines bipolaren Transistors benutzt.
Wenn bei dieser Gestaltung Licht auf die Fotodiode 1 fällt,
fließt über die Signalleitung 5 ein Fotostrom zu der loga
rithmischen Diode 8, so daß an dem Ausgang des Rechenverstär
kers 4 eine logarithmisch umgesetzte Ausgangsspannung auf
tritt.
Die Fig. 13A und 13B sind grafische Darstellungen, die je
weils die Änderungen der Ausgangsspannung in dem Fall zeigen,
daß die Potentiale an den Steuerelektrodenleitern niedriger
bzw. höher als das Potential der Signalleitung eingestellt
sind.
Da nach Fig. 13A die an den Steuerelektrodenleitern 206 und
207 eingestellten Potentiale Vc′ und Vc′′ niedriger als das
Potential der Signalleitung 5 sind, fließt Strom aus der
Signalleitung 5, was die Tendenz ergibt, daß die Ausgangs
spannung im Bereich sehr niedriger Signalpegel zunimmt. Im
Gegensatz dazu fließt bei dem in Fig. 13B dargestellten Fall
Strom in die Signalleitung 5, was die Tendenz ergibt, daß die
Ausgangsspannung im Bereich sehr niedriger Signalpegel ab
nimmt.
In jedem dieser Fälle tritt jedoch keine solche Schwankung der
Ausgangsspannung wie die in Fig. 1 dargestellte auf. Mit
einer Korrekturschaltung kann auf einfache Weise das genaue
Ausgangssignal erzielt werden.
Ferner kann das Fließen von Kriechstrom und Strom von außen
her durch das Einstellen der Abstände zwischen der Signallei
tung 5 und den Steuerelektrodenleitern 206 und 207 gesteuert
werden und die genau der einfallenden Lichtmenge entsprechen
de Ausgangsspannung ohne eine Korrekturschaltung erhalten
werden.
Diese Gestaltung ist nicht auf dieses dritte Ausführungsbei
spiel beschränkt sondern kann auch bei jeder Halbleitervor
richtung angewandt werden, mit der Signale mit sehr niedrigem
Pegel auf genaue Weise übertragen und verarbeitet werden
sollen.
Gemäß der vorstehenden ausführlichen Beschreibung können
durch die Steuerelektrodenvorrichtungen, die auf gewünschte
konstante Potentiale eingestellt werden, die Abweichungen des
Signalpegels auf der Signalleitung unterdrückt werden, so daß
das Signal auf genaue Weise übertragen und verarbeitet werden
kann.
Ferner können durch das geeignete Wählen der Abstände zwi
schen den Steuerelektrodenvorrichtungen und der Signalleitung
auch der Kriechstrom und der einfließende Strom gesteuert
werden. Damit können die Eigenschaften zum Übertragen und
Verarbeiten von Signalen bei sehr niedrigem Signalpegel ver
bessert werden. Infolgedessen kann die ansonsten erforderli
che Korrekturschaltung weggelassen werden, wobei auch der
Aufbau und die Herstellungsschritte vereinfacht werden kön
nen.
Die Fig. 14 ist ein Äquivalenzschaltbild einer Fotosensorvor
richtung als viertes Ausführungsbeispiel der Halbleitervor
richtung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Fotodiode mit dem
logarithmischen Verstärker verbunden. Nach Fig. 14 sind die
Kathodenelektrode 2 und die Anodenelektrode 3 der Fotodiode 1
jeweils mit dem nichtinvertierenden bzw. dem invertierenden
Eingang des Rechenverstärkers 4 verbunden. An die Kathoden
elektrode 2 ist die Bezugsspannung Vc angelegt. Die Anoden
elektrode 3 ist mit der Signalleitung 5 verbunden.
Oberhalb und/oder unterhalb der Signalleitung 5 sind Steuer
elektrodenvorrichtungen 306 und/oder geordnet. An die
Steuerelektrodenvorrichtungen ist die Spannung Vc′ angelegt.
Die Signalleitung 5 ist über die logarithmische Diode 8 mit
dem Ausgang des Rechenverstärkers 4 verbunden, so daß der
logarithmische Verstärker gebildet ist. In diesem Fall wird
als logarithmische Diode 8 die Basis-Kollektor-Strecke eines
bipolaren Transistors verwendet.
Wenn bei dieser Gestaltung Licht auf die Fotodiode 1 trifft,
fließt ein Fotostrom über die Signalleitung 5 zu der loga
rithmischen Diode 8, so daß an dem Ausgang des Rechenverstär
kers 4 eine logarithmisch umgesetzte Ausgangsspannung auf
tritt.
Die Fig. 15 ist eine grafische Darstellung, die den Zusammen
hang zwischen der Ausgangsspannung und dem fotovoltaischen
bzw. Fotostrom zeigt. In dieser Figur ist mit einer Kurve 21
der Fall dargestellt, daß das an der Steuerelektrodenvorrich
tung 306 und/oder 307 eingestellte Potential Vc′ niedriger
als das Potential an der Signalleitung 5 ist. In diesem Fall
fließt Strom aus der Signalleitung 5, wodurch die Tendenz
entsteht, daß die Ausgangsspannung im Bereich sehr niedriger
Signalpegel zunimmt. Im Gegensatz dazu stellt eine Kurve 22
in der Figur den Fall dar, daß das eingestellte Potential Vc′
höher als das Potential an der Signalleitung 5 ist. In diesem
Fall entsteht die Tendenz, daß durch einen in die Signallei
tung 5 fließenden Strom die Ausgangsspannung im Bereich sehr
niedriger Signalpegel abnimmt.
In jedem dieser Fälle tritt jedoch keine Änderung der Aus
gangsspannung zwischen den durch die Kurven 21 und 22 darge
stellten Spannungspegeln wie bei einer herkömmlichen Vorrich
tung auf. Mittels einer Korrekturschaltung kann auf einfache
Weise das genau entsprechende Ausgangssignal erhalten werden.
Darüberhinaus können durch das Ändern des Potentials der
Steuerelektrodenvorrichtungen auch die Punkte gesteuert wer
den, an denen die Krümmung der Kurven 21 und 22 beginnt.
Ferner können die Einflüsse durch Kriechstrom und einen Strom
von außen durch das Einstellen der Abstände zwischen der
Signalleitung 5 und den Steuerelektrodenvorrichtungen 306 und
307 gesteuert werden. Dadurch kann ohne eine Korrekturschal
tung eine Ausgangsspannung erzielt werden, die genau der
einfallenden Lichtmenge entspricht.
Die Steuerelektrodenvorrichtungen bei diesem vierten Ausfüh
rungsbeispiel können praktisch gleichartig wie die Schutzlei
tervorrichtungen gemäß den in den Fig. 6 bis 10 gezeigten
Beispielen gestaltet werden.
Gemäß der vorstehenden ausführlichen Beschreibung kann bei
diesem vierten Ausführungsbeispiel der Halbleitervorrichtung
mittels der Steuerelektrodenvorrichtungen, die ähnlich wie
bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel auf
gewünschte konstante Potentiale eingestellt werden, die Ände
rung des Signalpegels an der Signalleitung unterdrückt werden
und das Signal auf genaue Weise verarbeitet werden.
Es wird eine Halbleitervorrichtung mit einem Halbleitersub
strat, einer auf dem Substrat ausgebildeten Signalleitung und
einer Vorrichtung für das Schützen der Signalleitung angege
ben. Die Schutzleitervorrichtung wird an einer Seite, an
beiden Seiten, oberhalb und/oder unterhalb der Signalleitung
angeordnet. Das Potential der Schutzleitervorrichtung wird
auf ein Potential, das gleich dem Potential der Signalleitung
ist oder nahe an diesem liegt, oder auf ein gewähltes kon
stantes Potential eingestellt.
Claims (8)
1. Halbleitervorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß an
einer Seite oder beiderseits einer auf einem Halbleitersub
strat (10) ausgebildeten Signalleitung (5) eine Schutzleiter
vorrichtung (6, 7) angeordnet ist, deren Potential (Vc) auf
ein Potential eingestellt ist, das gleich dem Potential der
Signalleitung ist oder nahe an diesem liegt.
2. Halbleitervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ober
halb und/oder unterhalb einer auf einem Halbleitersubstrat
(10) ausgebildeten Signalleitung (5) eine Schutzleitervor
richtung (11; 14; 16; 106, 107) angeordnet ist, deren Poten
tial (Vc) auf ein Potential eingestellt ist, das gleich dem
Potential der Signalleitung ist oder nahe an diesem liegt.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die oberhalb der Signalleitung (5) angeordnete
Schutzleitervorrichtung eine leitende Metallschicht (14) ist.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die unterhalb der Signalleitung (5) an
geordnete Schutzleitervorrichtung eine leitende Metallschicht
(16) oder eine Halbleiterschicht (11) eines Leitfähigkeits
typs ist, der zum Leitfähigkeitstyp des Halbleiters des Sub
strats (10) entgegengesetzt ist.
5. Halbleitervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an
einer Seite oder beiderseits einer auf einem Halbleitersub
strat ausgebildeten Signalleitung (5) eine Steuerelektroden
vorrichtung (206, 207; 306, 307) angeordnet ist und daß das
Potential einer jeweiligen Steuerelektrodenvorrichtung auf
ein gewähltes konstantes Potential (Vc′, Vc′′) eingestellt
ist.
6. Halbleitervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ober
halb und/oder unterhalb einer auf einem Halbleitersubstrat
(10) ausgebildeten Signalleitung eine Steuerelektrodenvor
richtung (11; 14; 16; 206, 207; 306, 307) angeordnet ist und
daß das Potential der Steuerelektrodenvorrichtung auf ein
gewähltes konstantes Potential (Vc′, Vc′′) eingestellt ist.
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die oberhalb der Signalleitung (5) angeordnete
Steuerelektrodenvorrichtung eine leitende Metallschicht (14)
ist.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die unterhalb der Signalleitung (5) ange
ordnete Steuerelektrodenvorrichtung eine leitende Metall
schicht (16) oder eine Halbleiterschicht (11) eines Leitfä
higkeitstyps ist, der zum Leitfähigkeitstyp des Halbleiters
des Substrats (10) entgegengesetzt ist.
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JP61044786A JPS62202572A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 半導体装置 |
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JP61044783A JPS62202569A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 半導体装置 |
JP61044784A JPS62202570A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3706251A1 true DE3706251A1 (de) | 1987-09-03 |
DE3706251C2 DE3706251C2 (de) | 1992-07-09 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5150189A (de) |
DE (1) | DE3706251A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3633182A1 (de) * | 1986-09-30 | 1988-04-07 | Siemens Ag | Ausleseschaltung fuer eine optische sensorzeile |
FR2638896A1 (fr) * | 1988-11-08 | 1990-05-11 | Bull Sa | Boitier de circuit integre de haute densite, support de circuit integre et carte d'interconnexion en resultant |
WO1998008154A1 (de) * | 1996-08-23 | 1998-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Gegen äussere eingriffe gesicherte halbleiterschaltung |
AT502716B1 (de) * | 2005-11-09 | 2007-10-15 | Robert Swoboda | Struktur und schaltung zur vermeidung des einflusses der parasitären kapazitiven substrat- kopplung von integrierten widerständen |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3201276B2 (ja) * | 1996-09-10 | 2001-08-20 | 日本電気株式会社 | 信号伝送回路 |
US5811882A (en) * | 1996-09-24 | 1998-09-22 | Philips Electronics North America Corporation | On-chip shielding coaxial conductors for mixed-signal IC |
JP3922239B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2007-05-30 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
JP2004317268A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Hitachi Ltd | 車載電子装置,熱式流量計及び電子回路基板 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3488528A (en) * | 1966-05-06 | 1970-01-06 | Philips Corp | Integrated circuit |
EP0055038A2 (de) * | 1980-12-03 | 1982-06-30 | Fujitsu Limited | Steuerung einer Signalspannung für eine Halbleitervorrichtung |
EP0079775A2 (de) * | 1981-11-13 | 1983-05-25 | Fujitsu Limited | Schutz gegen falsche Signalerzeugung in Halbleiteranordnungen |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4035829A (en) * | 1975-01-13 | 1977-07-12 | Rca Corporation | Semiconductor device and method of electrically isolating circuit components thereon |
JPS5627962A (en) * | 1979-08-15 | 1981-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Integrated circuit device |
JPS56125868A (en) * | 1980-03-07 | 1981-10-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Thin-film semiconductor device |
JPS57104243A (en) * | 1980-12-20 | 1982-06-29 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPS5994849A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-05-31 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
JPS60134440A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
JPS60187038A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-24 | Hitachi Ltd | 多層配線構造 |
JPS60224244A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-08 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | 半導体装置 |
JPS60224246A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-08 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPS616868A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-13 | Nec Corp | Mis型電界効果半導体装置 |
US4805138A (en) * | 1985-08-23 | 1989-02-14 | Texas Instruments Incorporated | An unerasable eprom cell |
US4825278A (en) * | 1985-10-17 | 1989-04-25 | American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories | Radiation hardened semiconductor devices |
-
1987
- 1987-02-26 DE DE19873706251 patent/DE3706251A1/de active Granted
-
1990
- 1990-09-24 US US07/587,616 patent/US5150189A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3488528A (en) * | 1966-05-06 | 1970-01-06 | Philips Corp | Integrated circuit |
EP0055038A2 (de) * | 1980-12-03 | 1982-06-30 | Fujitsu Limited | Steuerung einer Signalspannung für eine Halbleitervorrichtung |
EP0079775A2 (de) * | 1981-11-13 | 1983-05-25 | Fujitsu Limited | Schutz gegen falsche Signalerzeugung in Halbleiteranordnungen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Low noise preamplifier for photoconductive detectors". In: REV.SCI., Instr., Vol. 48, Nr. 4, April 77, S. 392-394 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3633182A1 (de) * | 1986-09-30 | 1988-04-07 | Siemens Ag | Ausleseschaltung fuer eine optische sensorzeile |
FR2638896A1 (fr) * | 1988-11-08 | 1990-05-11 | Bull Sa | Boitier de circuit integre de haute densite, support de circuit integre et carte d'interconnexion en resultant |
EP0368740A1 (de) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Bull S.A. | Gehäuse für integrierte Schaltung hoher Dichte |
WO1998008154A1 (de) * | 1996-08-23 | 1998-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Gegen äussere eingriffe gesicherte halbleiterschaltung |
US6078537A (en) * | 1996-08-23 | 2000-06-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor circuit, in particular for use in an integrated module |
AT502716B1 (de) * | 2005-11-09 | 2007-10-15 | Robert Swoboda | Struktur und schaltung zur vermeidung des einflusses der parasitären kapazitiven substrat- kopplung von integrierten widerständen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3706251C2 (de) | 1992-07-09 |
US5150189A (en) | 1992-09-22 |
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