Курсовая работа: Расчет геометрических размеров резисторов и разработка топологии интегральных микросхем

а) заданные в принципиальной электрической схеме номинальное значение R и допуск на него y_R =R/R;

б) поверхностное сопротивление легированного слоя R_s , на основе которого формируется резистор;

в) средняя мощность, рассеиваемая резистором Р, и максимально допустимая удельная мощность Р;

г) основные технологические и конструктивные ограничения. Сопротивление резистора R = R_S l/b, где l и Ь — длина и ширина резистора.

Проектирование резистора с заданным номиналом сводится к определению конфигурации резистивного слоя, так как при известном поверхностном сопротивлении слоя Rs номинальное значения сопротивления резистора зависит от отношения его длины к ширине (коэффициента формы K = l/b). Контактные площадки, расположенные на концах полупроводникового резистора, вносят дополнительные сопротивления. Поэтому в расчетную формулу вводится поправочный коэффициент, зависящий от конфигурации контактных областей. На рис. 12 приведены' несколько типовых топологий полупроводниковых резисторов. Конфигурации, приведенные на рис. 12, а, б, пригодны для реализации низкоомных резисторов с номинальными значениями от нескольких ом до одного килоома. При этом оказывается, что для очень низкоомных резисторов ширина превышает его длину. Сопротивления резисторов, показанных на рис. 12, а, б, равны соответственно R=R(L\b+2K) R=R(L+L)

Для резисторов с номинальными значениями,, превышающими 400 Ом, можно использовать топологию, приведенную на рис. 12. Расчетное соотношение для определения сопротивления резистора в этом случае

R=R(L\b+2k)

Резисторам с номинальными значениями более 1 кОм целесообразно придавать форму змейки (рис. 12, г), что позволяет значительно уменьшить площадь, занимаемую резистором.

Рис. 12. Топологии диффузионных резисторов:

а. б — низкоомные до 1 кОм; в, г — свыше 400 Ом

Расчет геометрических размеров интегральных полупроводниковых резисторов начинают с определения их ширины. За ширину резистора принимают значение, которое не меньше наибольшего значения одной из следующих величин:

минимальной ширины резистора £_те х, определявши разрешающей способностью технологических процессов

минимальной ширины резистора 6_ТО чи, при которой точность его изготовления равна заданной;

минимальной ширины резистора Ь_Р определяемой исходя из максимально допустимой рассеиваемой мощности:

абсолютные погрешности ширины и дл?