Bei MOS-bzw. MES-Bauelementen hangt die Verstärkung bekannt- lich vom eingestellten Arbeitspunkt bzw. der angelegten Gate- Vorspannung ab, so dass die Verstärkung über eine Variation des Arbeitspunktes geregelt werden kann. Bei einer bevorzug- ten Anwendung eines solchen Halbleiterbauelementes bei Fern- seh-Tunern kommen MOS-Tetroden zum Einsatz, bei denen eine Regelspannung über ein separates Gate zugeführt wird, wobei eine zu regelnde Verstärkung typischerweise über einen Be- reich von über 40 dB möglich ist. Bei dieser Art der Regelung werden größere Bereiche der Übertragungskennlinie durchfah- ren. Hierbei stellen Arbeitspunkte im Bereich von Krummungen in der Übertragungskennlinie problematische Stellen dar, da an diesen insbesondere bei größeren Pegeln oftmals Signalver- zerrungen auftreten. Das Großsignalverhalten kann sich dra- stisch verschlechtern. Bei der Anwendung bei Fernseh-Tunern treten beispielsweise an solchen Übertragungsbereichen häufig Einbrüche im Intermodulationsabstand auf. Bei Empfängern je- der Art wird mit zunehmender Senderdichte und Senderfeldstär- ken aber gerade diese Intermodulationsfestigkeit wichtig.

Allgemein sind gleichmäßig flach verlaufende Regelkennlinien günstig, da sie von der Anwendung her besser beherrschbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbau- element mit einem monolithisch integrierten oder diskret aus- geführten aktiven Schaltungselement wie insbesondere einer

bei Tunern zur Anwendung gelangenden MOS-Tetrode oder MOS- Pentode mit einer verbesserten Regelcharakteristik zur Verfü- gung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch das Halbleiterbauelement nach An- spruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schaltungselement durch eine aus wenigstens zwei oder mehreren nebeneinander- liegend angeordneten, parallel geschalteten Teilkomponenten gleicher Funktion zusammengesetzte Baugruppe ausgebildet ist, wobei sich die Teilkomponenten in wenigstens einem qualitati- ven oder quantitativen Parameterwert voneinander unterschei- den, und das Steuerverhalten des aktiven Schaltungselementes durch eine statistische Mittelung der Steuerverhalten der einzelnen Teilkomponenten bedingt ist. Vorzugsweise ist vor- gesehen, dass sich die wenigstens zwei Teilkomponenten des Schaltungselementes zumindest in einem geometrischen und/oder technologischen Gestaltparameterwert unterscheiden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung stellen die Teilkomponenten des aktiven Schaltungselementes MOS-oder MES-Zellen mit unterschiedlichem Steuerverhalten dar.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, verschiedene MOS-oder MES-Zellen des aktiven Schaltungselementes mit we- nigstens geringfügig unterschiedlichem Regelverlauf auszubil- den und diese im Sinne einer Gesamtwirkung des Bauelementes parallel zu schalten. Da auf diese Weise nicht alle MOS-oder MES-Zellen den gleichen Regelverlauf besitzen, tritt in der Gesamtwirkung eine Mittelung über die einzelnen Teilkomponen- ten des Schaltungselementes auf. Durch eine geeignete Kombi- nation unterschiedlicher MOS-oder MES-Zellen gelingt es, eine Reduzierung der Krümmung an kritischen Stellen der Über- tragungskennlinie des Bauelementes zu erzielen, und dadurch die gesamte Regelcharakteristik des Bauelementes zu verbes- sern.

Ein unterschiedliches Regelverhalten der auf demselben Halb- leiterchip ausgebildeten Teilkomponenten des Schaltungsele- mentes kann vorteilhafterweise durch folgende konstruktions- bzw. fertigungsbedingte Maßnahmen erzeugt werden : a) Einstellen unterschiedlicher Einsatzspannungen der jewei- ligen Teilkomponenten aufgrund unterschiedlicher technolo- gischer Parameter bei ansonsten gleichen geometrischen Merkmalen der Teilkomponenten. Bei dem bevorzugten Anwen- dungsfall eines MOS-Halbleiterbauelementes kann beispiels- weise eine unterschiedliche Gateoxiddichte der Teilkompo- nenten und/oder eine unterschiedliche Kanalimplantation der Teilkomponenten vorgenommen werden. b) Darüber hinaus ist auch eine Einstellung unterschiedlicher geometrischer Merkmale der Teilkomponenten bei im Übrigen gleichen technologischen Parametern der Teilkomponenten des Schaltungselementes denkbar. Beispielsweise können durch Ausbilden unterschiedlicher Gate-Längen und/oder Ga- te-Abstände bei gleicher Technologie in Teilbereichen des Halbleiterchips ortsabhängige längenbezogene Steilheiten und/oder Widerstandsgebiete der Teilkomponenten einge- stellt werden. c) Bei aktiven Schaltungselementen mit mehreren Steuerelek- troden können unterschiedliche Verhältnisse der Eigen- schaften der wenigstens zwei Steuerelektroden eingestellt werden. Beispielsweise sind bei MOS-Tetroden mit zwei Steuerelektroden bzw. Steuer-Gates Gl und G2 unterschied- liche G1 zu G2-Verhältnisse einstellbar.

Die vorgenannten Maßnahmen a) bis c) zur Einstellung unter- schiedlicher qualitativer oder quantitativer Parameterwerte der Teilkomponenten können untereinander auch kombiniert oder mehrfach kombiniert sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung darge- stellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in : Figur 1 eine schematische Darstellung einer MOS-Triode in Draufsicht mit zwei Teilkomponenten unterschiedlicher Einsatzspannung nach einem ersten Ausführungsbei- spiel ; Figur 2 einen Vergleich der Übertragungskennlinien von her- kömmlichen und erfindungsgemäßen MOS-Trioden, wobei nach oben die Steilheit in Abhängigkeit der nach rechts in willkürlichen Einheiten aufgetragenen Gate- Spannung dargestellt ist ; und Figur 3 eine schematische Darstellung einer MOS-Pentode in Draufsicht mit vier geometrisch unterschiedlichen Teilkomponenten nach einem zweiten Ausführungsbei- spiel.

Das in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Er- findung umfasst ein auf einem Silizium-Halbleitersubstrat 1 ausgebildetes aktives Schaltungselement in Form einer MOS- Triode 2 mit einem Source-Bereich 3, Gate-Bereich 4, Drain- Bereich 5, wobei das Schaltungselement durch zwei auf dem Su- strat 1 nebeneinander angeordnete Teilkomponenten a und b ausgebildet ist, die funktionell gleichartige, mit derselben Technologie gefertigte, parallel geschaltete MOS-oder MES- Zellen des Schaltungselementes 2 darstellen. Neben den unter- schiedlichen Geometriemerkmalen, hier unterschiedliche Flä- chenbelegungen der Teil-Source-Bereiche 3a, 3b, Teil-Gate- Bereiche 4a, 4b, sowie Teil-Drain-Bereiche 5a, 5b unterschei- den sich die beiden MOS-oder MES-Zellen im dargestellten Fall vor allem durch unterschiedlich eingestellte Kanalim- plantationen : Die Teilkomponente a besitzt gegenüber der Teilkomponente b eine etwa um 1,2 V geringere Einsatzspan- nung. In der Gesamtwirkung ergibt sich eine Mittelung des Re-

gelverlaufes über die einzelnen Teilkomponenten, wodurch eine gewünschte Glättung der Übertragungskennlinie des Halbleiter- bauelementes erzielt werden kann, die folgendermaßen erklärt werden kann : Durch eine unterschiedliche Einsatzspannung der beiden Teilkomponenten verursacht, beginnt im Vergleich zu einem herkömmlichen Bauelement ohne Variation der Grundzelle eine Teilkomponente des Bauelementes bei geringerer Spannung und die andere Zelle bei einer deutlich höheren Spannung ab- zuregeln. Dadurch wird der Regelverlauf des Halbleiterbauele- mentes über einen größeren Spannungsbereich gestreckt. Im Er- gebnis ist die Abregelkurve gestreckter und weniger gekrümmt.

Figur 2 zeigt in einer schematischen Grafik, wie eine flache- re Kennlinie im Anlaufbereich eingestellt werden kann. Darge- stellt ist die Steilheit g (Y-Achse) in Abhängigkeit der Ga- te-Spannung UGS (X-Achse) in willkürlichen Einheiten. Das geometrische Größenverhältnis der beiden Teilkomponenten liegt hierbei bei 1 : 5, der Unterschied der Einsatzspannungen der jeweiligen Teilkomponenten bei etwa 1,2 V. Die Linie a gibt die Kennlinie der kleineren Teilkomponente a wieder, die Linie b diejenige der größeren Teilkomponente b. Die Linie a + b gibt den Verlauf der Übertragungskennlinie des aktiven Schaltungselementes 2 nach Figur 1 insgesamt wieder, also bei einer Kombination der beiden parallel geschalteten Teilkompo- nenten a + b. Zum Vergleich zeigt die gestrichelte Linie die Kennlinie einer nicht unterteilten Triode mit einer Einsatz- spannung entsprechend der Teilkomponente b, jedoch mit den geometrischen Abmessungen entsprechend der Summe von a und b wieder. Ein Vergleich der Kurve a + b mit der gestrichelten Linie demonstriert den Vorteil des erfindungsgemäßen Halblei- terbauelementes.

Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem auf einem Silizium-Halbleitersubstrat 1 ausgebilde- ten aktiven Schaltungselement in Form einer MOS-Pentode 6 mit einem Drain-Bereich 7, Source-Bereich 8, und zwei Gate- Bereichen 9 und 10, wobei das Schaltungselement 6 durch vier auf dem Substrat 1 nebeneinander angeordneten Teilkomponenten

a, b, c und d ausgebildet ist, die funktionell gleichartige, mit derselben Technologie gefertigte, parallel geschaltete MOS-Zellen des Schaltelementes 6 darstellen. Die vier MOS- Zellen unterscheiden sich durch unterschiedliche Geometrie- merkmale der Gate-Bereiche 9 und 10 : Der erste Gate-Bereich 9 besitzt in den Komponenten a und b eine größere Gatelänge als in den Komponenten c und d, der zweite Gate-Bereich 10 be- sitzt eine ausgehend von der Komponente a über die Komponen- ten b und c bis zur Komponente d zunehmende Gate-Länge. Auf diese Weise entstehen Gate-Abschnitte 9ab, 9cd, sowie 10a, lObc, und 10d mit unterschiedlichen Gate-Längen. In der Ge- samtwirkung des Schaltungselementes 6 ergibt sich eine Mitte- lung des Regelverlaufes über die einzelnen vier Teilkomponen- ten, wodurch eine gewünschte Glättung der Ubertragungskennli- nie des Halbleiterbauelementes erzielt werden kann.

Bezugszeichenliste <BR> <BR> 1 Silizium-Halbleitersubstrat 2 MOS-Triode 3,3a, 3b Source-Bereiche 4,4a, 4b Gate-Bereiche 5,5a, 5b Drain-Bereiche 6 MOS-Pentode<BR> 7 Drain-Bereich<BR> 8 Source-Bereich 9,10 Gate-Bereiche 9ab, 9cd, 10a, l0bc, 10d Gate-Abschnitte a, b, a + b Kennlinien a, b, c, d Teilkomponenten