Разработка конструкции полупроводниковых интегральных микросхем, страница 6

- определяется ширина резисторов, исходя из заданной точности изготовления величины сопротивления (b_i(DR_i/R_i)),                                                                                                                                                                        - по выбранным R_сл и b_i определяется длина резисторов (l _i) c учетом формы по формулам (25),                          - определяэтся паразитные параметры проектированных диффузионных резисторов.

Выбор резистивного слоя диффузионных резисторов осуществляется по данным из табл.2

Таблица 2 .

Тип резистора	Реальн.величина резистора [0м]	Сопр.слоя [Ом/кВ]	DRсл/Rсл      [%]	ТКС, 106 [I/0C]
Базовый Эмиттерный	100+30000                 5+50	200            2,5	10 30	+2500 +IOO

Ширина  резистора определяется по формуле

Где  Db- точность изготовления линейных размеров дйффузионых резисторов, для типовых технологических процессов Db=5,5мкм                                                                                                                                 DR_i/R_i  и  DR_сл/R_сл   - соответствено, заданная точность сопротивления резиcтора и точность изготовления резистивного слоя, выбираемая из табл.1.

По выбранным R_сл и b _i  определяется длина резистора l _i для

линейныхрезисторов, изображенных на рис.12а, по формуле

для линнейных резисторов, изображенных на рис.12б, по формуле

Резисторы с отношением R_i к R_сл больше 10 (R_i/R_сл >10) рацио­нально проектировать зигзагообразными. Форма этих резисторов (число линейных участков и изгибов) уточняется в процессе компановки элементов в пределах кристалла ИМС. Обедненный слой ограничивает объем резистора в кристалле (рис.11). Такому виду изоляции присущи определенные ограничения. Ток утечки обедненного слоя ограничивает максимально реализуемое сопротивление резистора. Емкостной  эффект обедненного слоя огранйчивает максимальную частоту использования данного рези­стора. В общем электрическая модель диффузионного резистора нелинейная и имеет распределенный характер. Ее цепочное приближение (для базового резистора) дано на рис.1За.

Используя приближение к линейной цепи и к цепи с сосредоточенными параметрами (рис.13 б,в), а также учитывая, что по переменному сигналу один из выводов резистора, как правило, заземлен, окончательно получаем простейшую модель резистора, изображенную на рис.13г.

Величина паразитной емкости резистора (C_R) определяется по формуле

где S_R – площадь резистора, находящегося в контакте с обеднен­ным слоем,

W_об(i/2) – ширина обедненного слоя на уровне половины длины резистора, определяемая с учетом разности потенциалов между серединным  участком резистора и общей изолирующей областью. величина граничной частоты использования резистора с учетом паразитной емкости определяется по формуле

3-2. проектирование пленочных резисторов.

Наличие на поверхности кристалла ППИМС пленкиSiO₂ ,которая является совершенным изолятором, позволяет формировать на поверхности кристалла  наряду с проводящими пленками резистивные пленки, которые составляют основу пленочных резисторов. Пленочные резисторы изготовляются с лучшими электрическими параметрами по сравнению с диффузионными. Точность изготовления пленочных резисторов выше, диапазон реализуемых сопротивлений шире, температурная стабильность лучше, граничная часто­та использования выше. Однако для их изготовления требуются дополнительные технологические операции для осаждения резистивного слоя и формирования его рисунка.В качестве резистивного слоя могут использоваться различные материалы, некоторые из них даны в табл.З.

Таблица 3