вертикальной структуры транзисторов с принятыми размерами без изображения боковой диффузии (т.е. границы областей изображают совпадающими с контурами окон для соответствующей диффузии).
3. Выбирают диффузанты и ориентировочно рассчитывают режимы диффузий, после чего производят проверочный расчет. Если исходная вертикальная структура не обеспечивается, корректируется режимы технологических операций.
4. Выполняют проверочный расчет всех заданных электрических параметров транзисторов, предварительно рассчитав электрофизические параметры слоев.
По достижении заданных характеристик n-p-n-транзисторов переходят к расчету остальных элементов ИС на основе разработанного техпроцесса и вертикальной структуры. При этом изменения в технологии и е режимах не допускаются.
3 Резисторы
3.1 Конструкции резисторов
Исходными
данными для проектирования резисторов являются номинальное сопротивление R,
допустимое отклонение сопротивления, или допуск (ΔR/R)доп,
рассеиваемая мощность P, иногда температурный коэффициент сопротивления ТКР.
Для двух резисторов может быть задана точность отношения их сопротивлений 
.
Резисторы биполярных ИС изготавливаются на основе отдельных диффузионных областей по технологии транзисторной структуры.
Диффузионный резисторы (ДР) используют объемное сопротивление слоев, полученной в процессе базовой («базовый» резистор), или эммитерной («эммитерный» резистор) диффузии. При этом с одной стороны ДР ограничен поверхностью подложки и слоем окисла, а с другой – сформированным p-n-переходом.
Базовый резистор (R2) (рис. 3.1), выполненный на основе базового диффузионного p-слоя, обязательно должны быть заключены в материал n-типа. В качестве такого n-«кармана» используют эпитаксиальный слой, который для изоляции соединяют с самым высоким потенциалом схемы (+Uзап). Базовые ДР имеют большее сопротивление по сравнению с эммитерным.
Рисунок 3.1
При использовании такого резистора, в целях уменьшения габаритов применяют общий «карман» для всех резисторов одного типа и один контакт для приложения запирающего напряжения Uзап. Иногда для изоляции одиночных резисторов контакт «Uзап» соединяют с одним из выводов резисторов.
Резисторы, использующие сопротивление коллекторной области, называют коллекторными (R3), или эпитаксиальными (ЭР). В отличие от ДР коллекторный резистор имеет постоянную по объему величину удельного сопротивления ρ. Благодаря низкому легированию эпитаксиального слоя, ЭР позволяют получать большие номиналы сопротивления. Поперечное сечение ЭР отлично от ДР, поскольку формируется
разделительной диффузией, вследствие чего ЭР имеет низкую точность. Изоляция ЭР обеспечивается одновременно с другими элементами ИС приложением запирающего потенциала к подложке.
Еще одной разновидностью резисторов ИС являются сжатые резисторы, или пинч-резисторы (ПР) (R1, R4), выполненные на основе двух слоев структуры, когда тело резистора находится между двумя p-n-переходами.
На рис. 3.2 показана структура базового ПР. Его телом является базовый p-слой, ограниченный коллекторным и эммитерным p-n-переходами. По сравнению с диффузионным базовым резистором базовый ПР имеет уменьшенное поперечное сечение и большое удельное сопротивление в его пределах, чем обеспечиваются высокие номинальные значения. При этом n+-эммитерная и n-коллекторная области соединены диффузионно, поэтому отдельного запирающего смещения для для эммитерного перехода не требуется. Базовые ПР могут находится в общем с базовыми ДР изолирующем кармане.
Рисунок 3.2
Вследствие изменения толщины обедненного слоя изолирующих p-n-переходов, и следовательно, поперечного сечения при изменении напряжения у пинч-резисторов наблюдается большая по сравнению с диффузионными погрешность сопротивления.
Конструкция ПР должна обеспечит надежное ограничение толщины тела резистора верхним ограничивающим слоем. Для этого его ширина в плане должна с запасом превышать максимальную ширину поперечного сечения тела резистора.
Учитывая ТЗ и рассмотренные выше вертикальные структуры резисторы, могут иметь следующие конфигурации в плане, изображенные на рисунке 3.3.
а б в
Рисунок 3.3 – Конфигурации резисторов
Каждая конфигурация содержит собственно тело резистора (его длина обозначена l, ширина - b) и две контактные площадки. Внутренний контур на изображении контактной площадки обозначает окно в поверхностном слое окисла, через которое осуществляется контакт с металлической проводкой.
3.2 Проектирование резисторов
Проектирование резисторов включает выбор типа каждого резистора ИС и определение его конфигурации и размеров в плане, удовлетворяющих заданным параметрам.
Расчет резисторов выполняют по завершении проектирования транзисторов ИС, когда электрофизические характеристики диффузионных слоев определены. Чтобы рассчитать пинч-резисторы, дополнительно необходимо знать средний потенциал резистора в электрической схеме φR, равный полусумме потенциалов на его концах.
Выбор типов резисторов производят исходя
из их заданных номинальных сопротивлений R и допусков 
, руководствуясь рекомендациями табл.
8 [1]. При этом предпочтительно иметь только однотипные резисторы, тогда длая
всех резисторов можно использовать общий изолирующий карман.
Выбор типа резистора позволяет установить, какой потенциал φиз (наиболее положительный или наиболее отрицательный) должен быть приложен к материалу кармана для изоляции тела резистора.
Выбор типов резисторов сводится также к определению их геометрических параметров, влияющих на точность сопротивления [1].
Кроме
геометрических размеров, точность сопротивления определяется погрешностью воспроизведения
удельного сопротивления 
. Обычно 
, причем большие значения отвечают
пинч-резисторам.
Всем требованиям и ограничениям удовлетворяет значение ширины
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.