Расчёт и проектирование гибридных микросхем. Дикарев Ю.И. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

22
единицы площади контактного слоя току, протекающему по нормали к
контакту. Величина ρ
Κ
зависит от технологии изготовления микросхем. При
получении контакта на многопозиционных высоковакуумных установках,
позволяющих проводить цикл напылений без разгерметизации установок ,
ρ
Κ
= 0,05 ÷ 0,25 Оммм
2
. При создании контакта на установках с
разгерметизацией вакуумной камеры величина может увеличиваться до 2,5
÷ 5 Оммм
2
.
Максимально допустимую величину сопротивления пленочного контакта
переходного материала вычисляют по формуле:
R
Kmin
=
Rk
R/2
где R - сопротивление резистора Ом,
Rk
- относительная погрешность
сопротивления резистора, обусловленная образованием переходных
контактов , % (обычно
Rk
выбирается равной 1-3 %).
При расчете может получиться, что R
Kmin
> R
Kдоп
. В таком случае необходимо
уменьшить значение R
Kmin
за счет увеличения ширины резистора. Если
увеличение небольшое (20-50%), то оно принимается и производится
соответствующее увеличение длины по формуле l = bК
Ф
. Если увеличение
большое , то следует перейти к «гантелеобразному резистору» (рис. 1.6 б).
При этом контактная площадка не должна перекрывать расширенную часть
на величину γ.
Минимальная длина переходного контакта определяется по формуле
.ρ,≥
/R51l
KKmin
(1.27)
Полная длина переходного контакта l
K
и ширина проводящей пленки b
K
вычисляются по формулам:
l
K
l
Kmin
+ l + γ; (1.28)
b
K
b + 2b + γ; (1.29)
1.1.6. Пример расчета контактного перехода
Определить полную длину контактного перехода пленочного резистора
со следующими исходными данными :
63
2.2.2. Варианты технического задания.
Технические задания могут быть использованы только в учебных целях, т.к .
для упрощения разработки топологии значения C
H
, R
H
в некоторых вариантах
отличаются от оптимальных.
В нечетных вариантах (1.1, 1.3,... 10.1, 10.3) метод создания пленочных
элементов - масочный с абсолютными погрешностями воспроизведения
геометрических размеров l = b = А = В = 10 мкм и точностью
совмещения масок β = ± 50 мкм; диапазон рабочих температур Т = (
55...+ 85 )° С. В четных - фотолитографический с l = b = А = В = 2
мкм и β = ±5 мкм, a Т = ( 60...+ 120 )° С .
ВАРИАНТ 1.1 1.4 ВАРИАНТ 2.1 2.4
Номинал Поз.
Обозн .
R
,
C
,
%
R
,
C0
,
%
P
H
, мВт,
U
P
,В
1 2 3 4
R
1
20
5
2
11к
10к
9,1к
12к
R
2
15
3
1
1к
910
750
800
С1
20
5
10
R
1
20
5
2
15к
13к
12к
11к
R
2
15
3
1
1,1к
1,2к
1,5к
1,3к
R
3
20
5
2
390
430
470
510
R
4
20
5
2
1,8к
1,5к
1,8к
1,бк
R
5
15
3
1
1,3к
1,5к
1,3к
1,5к
С1
20
5
10
ед иницы пл ощад и к онтак тного сл оя ток у, пр оте к ающему по нор мал и к                                2.2.2. Вари ант ы т ехни ческого зад ани я.
к онтак ту. В ел ич ина ρΚ зав иситоттехнол огии изготов л ения мик р осхем. П р и
пол уч ении к онтак та на многопозиционны х в ы сок ов ак уумны х установ к ах,         Технич е ск ие зад ания могутбы ть испол ьзов аны тол ьк о в уч ебны хцел ях, т.к .
позв ол яющих пр ов од ить цик л напы л ений бе з р азгер метизации установ ок ,        д л я упр ощения р азр аботк и топол огии знач ения CH, RH в нек отор ыхв ар иантах
ρ Κ = 0,05 ÷ 0,25 Ом⋅мм2. П р и созд ании к онтак та на установ к ах с                  отл ич аются отоптимал ьны х.
р азгер метизацией в ак уумной к амер ы в ел ич ина можетув ел ич ив аться д о 2,5      В неч етны х в ар иантах (1.1, 1.3,... 10.1, 10.3) метод созд ания пл еноч ны х
÷ 5 Ом⋅мм2.                                                                             э л ементов - ма сочны й с абсол ютны ми погр е шностями в оспр оизв ед ения
М а ксима ль но доп устимую величину соп р отивления пл еноч ного к онтак та            геометр ич е ск их р азмер ов ∆ l = ∆ b = ∆ А = ∆ В = 10 мк м и точ ностью
пер еход ного матер иал а в ы ч исл яютпо фор мул е:                                    сов мещения масок β = ± 50 мк м; д иапазон р абоч их темпер атур ∆Т = ( −
                              RKmin = ℵRk ⋅R/2                                          55...+ 85 )° С . В ч етны х - ф отолитогр а ф ическийс ∆l = ∆b = ∆А = ∆В = 2
гд е R - соп р отивление р езистор а Ом, ℵRk - относитель на я п огр еш ность           мк ми β = ±5 мк м, a ∆Т = ( − 60...+ 120 )° С .
                                                                                              В А РИА Н Т 1.1 – 1.4                     В А РИА Н Т 2.1 – 2.4
сопр отив л е ния р е зистор а, обусл ов л е нная обр азов ание м пе р е ход ны х
к онтак тов , % (обы ч но ℵRk в ы бир ается р ав ной 1-3 %).
П р и р асч ете можетпол уч иться, ч то RKmin > RKд оп . В так омсл уч ае необход имо
уме ньшить знач е ние RKmin за сч етув е л ич ения шир ины р е зистор а. Е сл и
ув е л ич е ние не бол ьшое (20-50%), то оно пр инимае тся и пр оизв од ится
соотв етств ующее ув ел ич ение д л ины по фор мул е l = b⋅К Ф . Е сл и ув ел ич ение
бол ьшое, то сл ед уетпер ейти к «га нтелеобр а зному р езистор у» (р ис. 1.6 б).
П р и э томк онтак тная пл ощад к а не д ол жна пер ек р ы в ать р асшир енную ч асть
на в ел ич инуγ.
М инима ль на я длина п ер еходногоконта кта опр ед ел яется по фор мул е
                              lKmin ≥ 1,5 ρK /R .                             (1.27)

                                                                                              Поз.   ℵR,ℵC,      ℵR ,ℵC0, PH, мВ т,                Н оминал
П олна я длина п ер еходного конта кта lK и шир ина пр ов од ящей пл енк и bK             Обозн.                             UP,В
                                                                                                        %           %                    1         2          3       4
в ы ч исл яются по фор мул ам:
                                                                                         R1            20           5          2        11к        10к     9,1к      12к
                              lK ≥ lKmin + ∆l + γ;                            (1.28)
                                                                                         R2            15           3          1         1к        910      750      800
                              bK ≥ b + 2∆b + γ;                               (1.29)     С1            20           5         10       2200       1500     3300     2700

                1.1.6. П ри м ер расчет а конт акт ного п ереход а                       R1            20           5          2        15к        13к      12к      11к
                                                                                         R2            15           3          1       1,1к       1,2к     1,5к     1,3к
  Опр ед ел ить пол ную д л инук онтак тного пер еход а пл еноч ного р е зистор а        R3            20           5          2        390        430      470      510
  со сл ед ующими исход ны ми д анны ми:                                                 R4            20           5          2       1,8к       1,5к     1,8к     1,бк
                                                                                         R5            15           3          1       1,3к       1,5к     1,3к     1,5к
                                                                                         С1            20           5         10       3300       3900     2700     4000
                                         22                                                                                     63