|
| |
|
Главная Журналы готовлении базовых и эмиттерных областей транзисторных структур. По виду сверху (рис. 2Л2,а) и ио продольному сечению (рис- 2.12,6) р-ионно-легированного резистора и по виду сверху (рис. 2.12,в) и продольному сечению (рис. 2.12,г) п-ионно-легированного резистора можно судить, что площадь поверхности резистивного слоя значительно меньше площади поверхности контактных площадок. Ввиду того, что концентрация примесей в области контактных площадок выше, чем в резистивном слое, а их площадь поверхности больше площади поверхности I /7+ У Рис. 2.12. Ионно-легированные резисторы. с - вид сверху; б - продольное сеченне р-резистора; е - вид сверху; г - продольное сечение п-резистора. резистивного слоя, паразитная емкость ионно-легиро-ванных резисторов р- и п-типа в основном будет определяться паразитными емкостями их контактных площадок, которые можно определить с помощью формул (2.32) и (2.35) соответственно. В связи с тем, что регулирование профиля примеси методом ионного внедрения проще и эффективнее по сравнению с регулированием профиля примеси при диффузионном процессе, с помощью метода ионного внедрения можно получать поверхностные концентрации примеси, при которых сопротивление слоя можно изменять в широких пределах от 500 до 1000 Ом/П, причем имеется возможность профиль примеси регулировать и даже подгонять. Если необходимо аппроксимировать про-58 ф,иль распределения примеси ионного внедрения, можно воспользоваться функцией Гаусса. Высокое сопротивление резистивного слоя, постоянный температурный коэффициент сопротивления, хорошая совместимость с другими интегральными элементами- все это дает многообещаюшие перспективы применения ионно-легированных резисторов в АПИМ. Если поверхностная концентрация примеси базовой диффузии для распространенной транзисторной структуры порядка 5-1018 атом-см~ то концентрацию примеси при ионном внедрении выбирают немного больше {6-1018 атом-см-з) и результирующая концентрация примеси в резистивной области получается lOi атомХ Хсм~з, что позволяет получить сопротивление слоя порядка 1 кОм/П. Невысокая концентрация примеси ион-но-легированного резистивного слоя обеспечивает сравнительно высокий температурный коэффициент сопротивления (ТКС), но он является довольно постоянной величиной. Поскольку ионное внедрение осуществляется на незначительную глубину, то краевые эффекты можно не учитывать. Тогда сопротивление ионно-легированного резистора можно определить по формуле (2.49) В заключение приводятся характеристики интегральных резисторов (табл. 2.2). Таблица 2.2. Характеристики интегральных резисторэв
2.3. РАСЧЕТ РЕЗИСТОРОВ Для расчета сопротивления резистора можно воспользоваться формулой (2.10). Однако она не учитывает ряд факторов, присущих интегральным резисторам, и при более точном расчете в эту формулу необходимо вводить поправочные коэффициенты, учитывающие неоднородность линий тока вблизи контактных площадок и при прямоугольных изгибах (это касается резисторов лабиринтной формы), а также при изменении глубины залегания резистивной области (рис. 2.5). Кроме того, при расчете необходимо учитывать сопротивление самих контактов, зависящее от качества металлизации в вытравленных окнах площадок, а также отклонения размеров резистора. С учетом вышесказанного формулу для расчета сопротивления резистора можно записать в следующем виде: W + 2UX + 2kXj L + S - иЛ/ (ш + 2Ax + 2kXj) (2.50) где I - расстояние контакта от резистивной области; N - число прямоугольных изгибов; Xj - глубина залегания резистивного слоя; k - коэффициент, учитывающий глубину боковой диффузии; --коэффициент, учитывающий глубину залегания резистивного слоя; и - коэффициент, учитывающий неоднородность тока на изгибе; остальные величины аналогичны Величинам выражения (2.7). Первый член выражения (2.50) учитывает сопротивление резистивной области, второй - влияние при-контактной области и третий - влияние прямоугольных изгибов, которые имеются в резистивной области. С помощью формулы (2.50) были рассчитаны и экспериментально исследованы резисторы с двумя контактными площадками, сформированные в базовой области: один полосковой геометрии и три- лабиринтной. Резисторы изготавливались по распространенной интегральной технологии с глубиной залегания базового слоя около 2,5 мкм. Поправочные коэффициенты для данной технологии сле- Таблаца 2.3. Параиетры диффузионных резисторэв
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 |