Резисторы и конденсаторы в «полупроводниковом» исполнении. Топологические решения и методы расчета (стр. 3 из 3)
(2.13)Для типовых технологических процессов изготовления полупроводниковых ИМС можно принимать АЬ = 0,5 мкм и ypkb=0>05.
Полученные в результате расчета по формулам значения ширины резистивной полоски должны быть сопоставлены с минимальной шириной линии, обеспечиваемой принятой технологией, т. е. с разрешающей способностью технологии, бтехн. Принимается максимальное из трех полученных значений
(2.14)которое окончательно округляется в большую сторону.
Удельное сопротивление квадрата площади резистивиого слоя зависит от толщины слоя и структуры резистора. Резистивный слой может быть ограничен одним (Рисунок 2.1, а — в) или двумя р — n-переходами. Поскольку примесь в полученном диффузией резистивном слое распределена неравномерно, расчет удельного объемного сопротивления материала слоя трудоемок.
Номограммы позволяют найти усредненную удельную объемную проводимость о резистивного слоя в зависимости от поверхностной концентрации акцепторных примесей Nsа, концентрации донорных примесей в исходном материале (эпитаксиальном слое) Nd0и отношения текущей координаты х р—n-перехода (если он имеется), ограничивающего резистивный слой сверху, к глубине р — n -перехода Xj, ограничивающего резистивный слой снизу. Например, для резистора, изображенного на рисунке 2.1, а, это отношение x|xj = 0, поскольку резистивный слой начинается непосредственно на поверхности кристалла.
Таким образом, удельное сопротивление квадрата резистивного слоя
(2.15)где dрез = xj — х — толщина резистивного слоя.
Типичные значения ркв для резисторов на основе различных слоев полупроводниковой транзисторной структуры приведены В таблице.
Рисунок 2.3. Номограммы для определения проводимости полупроводниковых областей, полученных диффузией акцепторной примеси, в материал с различной исходной концентрацией донорной примеси Nd:
а) Ndo=1015 см-3; б) Ndo=1016 см-3 в) Ndo=1017 см-3 (3.2.16)
Резисторы широко используются в аналоговых полупроводниковых ИМС, а также в аналоговых подсистемах БИС и СБИС В логических ИМС и ИМС для запоминающих устройств применение резисторов постоянно сокращается. Это объясняется переходом к снижению рабочих токов и напряжений, что ведет к необходимости увеличения размеров резисторов (длины, занимаемой площади), т. е. к увеличению размеров ИМС. В микросхемах с инжекционным питанием, в частности, резисторы как элементы ИМС исключены почти полностью.
С помощью низкоомных резистивных слоев в полупроводниковых ИМС выполняются пересечения токопроводящих дорожек межсоединений (Рисунок 2.2). При этом металлическая или поликремниевая дорожка проходит поверх окисла, в то время как низкоомная резистивная дорожка — под окислом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. Учебник для ВУЗов - М; Радио и связь, 2007 - 464 с: ил.
2. Технология СБИС. В 2 кн. Пер. с англ./Под ред. С.Зи,- М.: Мир, 2006.-786 с.
3. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. Справочник. - М.: Радио и связь, 2001.-528 с.
4. Достанко А.П., Баранов В.В., Шаталов В.В. Пленочные токопроводящие системы СБИС.-Мн.: Выш.шк., 2003.-238 с.
5. Таруи Я. Основы технологии СБИС Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 2005-480 с.