05集成电路版图基础-电阻.ppt

集成电路版图基础 ——电阻版图设计 4、电阻误差 引起电阻误差的主要因素有： 接触电阻与接触区误差 扩展电阻 体区误差 头区误差 （1）接触电阻 以多晶硅电阻为例，电阻材料与外界相连的金属接触材料同样有电阻 （2）扩展电阻 电子经引线孔进入电阻后，并非直线流动，而是逐渐扩展开。导致实际流经的路径增长，方块数增多。 采用狗骨型电阻，使引线孔宽度与中间电阻材料宽度相等 （3）接触区误差、体区误差、头区误差 这三种误差均由工艺加工时接触孔与体区的尺寸误差导致 电阻版图设计技巧 保持体区最小宽度，只改变体区长度而改变电阻值 大电阻体区过长，使用多条小值电阻串联 一个模块中用于串联、并联成大电阻的小值电阻尺寸相同 * * 光电工程学院 王智鹏 电阻的版图设计 R =ρL/ dW=(ρ/d)L/W 1. 电阻的计算 薄层导体的电阻R 与L/W成正比，当L=W时，有R=ρ/d。 定义比例系数ρ/d 为方块电阻(用R□表示)，单位为欧姆。 2、方块电阻 R□表示一个正方形材料的薄层电阻,它与正方形边长的大小无关, 只与半导体的掺杂水平和掺杂区的结深（即材料厚度）有关。 R□=ρ/d R= R□L/W 3、电阻版图 （1）基本电阻版图 注意：根据工艺要求不同，电阻的长度为 两引线孔之间的材料长度或电阻器件体区长度 （2）折弯型电阻版图 注意，拐角处方块数只计算1/2 外角没有电子流过，电阻误差较大 如果引线孔接触区随电阻宽度而加倍， 接触电阻将减半。 尽量多做引线孔 体区越宽， 扩展电阻越大 某些工艺允许金属和引线孔延伸到多晶硅之外，可解决扩展电阻的问题 某些工艺要求引线孔必须是尺寸一定的正方形，或者只能处于多晶硅范围内 接 触 孔 接 触 孔 接 触 孔 体区 头区 头区 5、阱电阻和有源区电阻 阱是轻掺杂区，电阻率很高，可作大电阻，但精度不高。 阱电阻两端要重掺杂做接触孔 有源区可以做电阻和沟道电阻(在两层掺杂区之间的中间掺杂层，例如npn中的p型区)。 上述两种电阻要考虑衬底的电位，将P型衬底接最低电位，N型衬底接最高电位，使电阻区和衬底形成的PN结反偏。例如，P+电阻做在N阱内，除电阻两端有接触孔外，阱内要增加接最高电位的接触孔。 MOS管做有源电阻 对MOS管适当的连接，使其工作在一定的状态，利用它的直流导通电阻和交流电阻作电阻。优点是占用面积非常小。 在模拟集成电路中，把MOS管的栅极和漏极相连形成非线性电阻。 7.2.2 MOS集成电路中的电容器 MOS集成电路中的电容器几乎都是平板电容器。平板电容器的电容表示式： C = εoεoxWL/tox 式中W和L是平板电容器的宽度和长度，二者的乘积即为电容器的面积。 WL=Ctox/εoεox MOS集成电路中常用的电容： (1) 双层多晶硅组成电容器 双层多晶工艺使用的方法：多晶硅2作电容的上电极板，多晶硅1作电容的下电极板，栅氧化层作介质。 (2) 多晶硅和扩散区（或注入区）组成电容器 单层多晶工艺使用的方法。淀积多晶硅前先掺杂下电极板区域，再生长栅氧化层和淀积作上电极的多晶硅。 多晶硅和扩散区组成的电容器 *