第5章电阻器布局.pptVIP

集成电路版图基础 ——电阻版图设计;电阻材料： 常用的电阻材料是多晶硅。 电阻影响因素： 1、薄层的厚度H。较厚的多晶硅薄层有较低的电阻值，较薄的多晶硅薄层有较大的电阻值。 2、材料的类型、长度、宽度也将改变电阻值。 对于一个给定的集成电路工艺，可以认为薄膜厚度是常数，它是我们不能改变的参数之一。对于一个给定的材料，我们能够改变的只有长度和宽度。;结论：虽然面积是原来面积的四倍，但总电阻仍是原来正方形的电阻值。因此，人们逐渐以每方欧姆来度量电阻。 ; 每方欧姆是IC中电阻的基本单位，单位 ;方块/薄层电阻： 每个制造工艺有一个参数手册，可以查寻以每方欧姆表示的材料电阻率。 ic中典型的电阻值： poly栅： 2-3欧姆/方 metal层：20-100毫欧姆/方（小电阻；良导体） diffusion：2-200欧姆/方 工艺中的任何材料都可以做电阻。但某些材料比其他材料更适合一些。常用的材料有poly和diffusion。 常用电阻器阻值范围： 10~50 欧姆 100~2k 欧姆 2k~100k 欧姆 ;*;4.2.1 基本电阻器版图 - 以硅片作为衬底材料，在衬底上淀积一层多晶硅，再在多晶硅层上覆盖一层氧化层，形成隔离的绝缘层，然后在氧化层上刻蚀出用于连接的接触孔。 一般接触孔位于多晶硅的两头。 体区电阻公式： ;4.2.2 考虑接触电阻rc;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;接触区被认为是有固定长度的。如果接触区的宽度增大，接触电阻将变小；如果接触区的宽度减小，接触电阻将变大。 ; 总接触电阻 （Rc是由接触材料所决定的电阻因子，单位“Ω*um”；Wc为接触区宽度） 接触区的宽度可能并不一定和电阻器的宽度相同，它取决于工艺的设计规则，可能会要求接触区宽度必须小于电阻器宽度。;*; 具体制作方法： a、在所用的多晶硅材料???中部开一个窗口，并注入另外的杂质材料，阻碍电子的流动，来提高电阻率。 b、另一种方法是将中间的多晶硅刻蚀掉一部分使其变薄。 这些被改变的材料块为电阻的“体”。通常会有一个设计规则用以说明体区边界与接触区的最小距离，这个间隔上原始的多晶硅被称为电阻器的“头”。总电阻： ;*;*; “体区误差” 和“头区误差”同样也需考虑。电阻公式改写为：;4.2.5 考虑扩展电阻 ; 解决方法：可以将接触区延伸到多晶硅之外，这消除了展开区的问题。能否这样设计取决于工艺技术。有些工艺只允许正方形的接触孔，则我们必须在电阻器宽度方向上用许多接触孔来保持低的接触电阻。 ;减小扩展电阻的另一个方法：使接触孔的宽度精确地与体相同。; 对于扩展电阻项精确而详细的计算随制造商的不同而变，并且这属于商业秘密。有多种技术和公式用于ic制造去确定扩展电阻项，这些技术和公式的大部分是不公开的。 总电阻方程： R = rb + 2rh + 2rc + 2rs （“rs”是来自于扩展区的电阻，扩展因子，见工艺手册） （也有将接触电阻和扩散电阻组合在一起以一个单独项表示的） ;*;高阻值低精度-在有些设计中，可能会需要很大的电阻值，如果对它的精度并不是很介意，允许有15%左右的变化。那么也可以把电阻的宽度做到比引线孔的宽度还要小，这种电阻的形状非常象狗骨头。叫“狗骨型电阻”。在高阻值，精度没有特殊要求的情况下，可以使用这种结构。;折弯型电阻器;外角没有电子流过，电阻误差较大;低阻值高精度电阻的原则;对于选择电阻的宽度，电流密度是重要的。如果需要通过电阻大量的电流，你会使用一个大的、粗的线。 电流密度是材料中能够可靠流过的电流量。工艺手册中有关于某些特定材料电流密度的介绍，工艺中任何能够被用于传导电流的材料都有一个对应的电流