Проектирование и технология микросхем. Романова М.П. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

24
1.4. Интегральные полупроводниковые резисторы
1.4.1.Кла ссификаця полупроводниковых резисторов и их ха ра к т ер ист ик и
Резисторы полупроводниковых интегральных микросхем (ПИМС ) фор-
мируются на основе слоев, полученных ди ф фу з и ей (диффузионные резисто-
ры), эпитаксиальным наращиванием или ионным легированием. Типичные ха-
р актер и сти ки резисторов приведены в табл. 1.1, а их конструкции представле-
ны на рис. 1.10.
Диффузионный резистор на базовом р-сл ое (рис. 1.10, а) является более рас-
пространенным, чаще всего используемым в составе ИМС. Типичные значе-
ния ширины резистора b = 5,0 - 15 мкм, длины L = 0,1 - 1,0 мм, диапазон номи-
налов от 100 Ом до 20 Юм. Разброс значений номиналов резисторов в схем е
мо жет быть достаточно вел ик, однако на практике мо жн о по л уч и т ь погреш-
ность отклонения
номинальных значений (∆R/R) порядка ± 3 % и мен ее. Эта
особенность характерна для всех полупроводниковых резисторов и во многом
зависит от качества разработки то по ло г и и микросхем.
Диффузионный резистор на эмиттерном слое (рис. 1.10,б) пр и мен яе тся в
тех слу чаях, ко гд а н еобходим резистор мал о го номинал а, а та кже исполь-
зуется для создания на его основе диффузионной перемычки, реализующей
избежание пересечения пленочных проводников в полупроводниковой ИМС.
Резистор, выпо лняемый на n
+
- слое, т.е. си л ь но легированной до нор ами области
полупроводника, имеет мал о е электрическое сопротивление. Диапазон номина-
лов в этом сл уч а е составляет 0,5 - 100 Ом.
Пинч-резистор, конструкция ко то рого показана на рис. 1.10 ,в, так как и пре-
дыдущие, формируют с помощью диффузии, поэтому он мо жет быть отнесен
к диффузионным. При протекании через резистор тока, на его ко нтактах име-
ется некоторая разность потенциалов, n - сл о й, который используется для под-
жатия, т.е. уменьшения толщины резистора, соединяют с помощью
метал л и з а-
ции с тем ко нтакто м, который имеет более высо кий потенциал. Тем самым на
n
+
- слой подают напряжение обратного смещения, и обратносмещенный n
+
-р
переход поджимает толщину резистора на р-слое. Пинч-резисторы используют-
ся для изготовления резисторов с высокими номиналами сопротивления R > 50-
60 кОм и до сотен кОм. Высокие номиналы таких резисторов обеспечиваются
мал о й пл о ща д ью сечения (мал ой толщиной) среднего участка тела резистора,
которая находится на некотором удалении от поверхности по лу пр о вод н и ка, на
глубине залегания n
+
- области, и слабо легирована акцепторной пр и мес ью.
Недостатками пинч-резистора являются такие характеристики как повышенная
погрешность (∆R/R) > ± 50% из-за неравномерной толщины тела резистора,
большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС) из-за невысокой
степени легирования слоя резистора, нелинейность во л ьт-амперной характеристи-
ки (ВАХ) пр и напряжении U > 1-1,5 В (по ан а ло ги и с по л евы м тр анзисторо м), а

Страницы