3.3 Расчёт резисторов

На основе используемых номиналов резисторов в схеме МПЛ (0.1, 2.2, 6.8, 9.1, 10 кОм) будем использовать диффузионные резисторы, формируемые на базовом р-слое.

Рисунок 3. Конструкция интегрального резистора в базовом слое

Для расчёта резисторов нам необходимо знать удельное поверхностное сопротивление базы ρ_sb. Для его определения найдём удельное сопротивление базы ρ_vиз графика зависимости удельного сопротивления от концентрации примесей в базе.

Рисунок 4.Зависимость удельного сопротивления кремния и арсенида галлия от концентрации примесей

Предполагаем, что в тонком диффузионном слое базы удельное объемное сопротивление одинаково, тогда , гдеd– толщина слоя базы. Воспользуемся средним значением концентрации носителей в базе для нахождения., тогда.

Тогда:

В схеме МПЛ используются резисторы со следующими номиналами: 0.1, 2.2, 6.8, 9.1, 10 кОм. Для каждого из них найдем минимально допустимую ширину, на основе заданной и допустимой мощностей рассеивания:

Где Р_z - максимально допустимая удельная мощность рассеяния, выбираемая в зависимости от типа корпуса микросхемы и условий ее эксплуатации в пределах 0,5 - 4,5 Вт/мм².

Так как на остальных резисторах выделяемая мощность не превышает 2 мВт, то полученная ширина будет меньше допустимой по технологическому процессу (4 мкм), поэтому ширина остальных резисторов будет равна 6 мкм.

Полученная ширина резисторов номиналом 10 кОм достаточно велика и значительно превышает ширину остальных резисторов, поэтому целесообразно пересчитать их параметры на основе эмиттерного слоя:

Тогда:

Найдем длины всех резисторов:

R= 0.5кОм:

R= 3 кОм:

R= 5 кОм:

R= 10 кОм:

Длина резисторов номиналом 5 и 10 кОм большая, поэтому необходимо изменить форму резистора с линейной на форму змейки:

(n = 6)

(n= 10)

4. Описание технологии проектируемой имс

Выбор технологии и исходного материала определяется выбором наиболее сложного элемента интегральной схемы -транзисторной структуры. Это объясняется не только наиболее широким применением транзисторов вообще, но и тем, что все остальные элементы ИМС формируется на основе областей транзисторной структуры.

Таблица 3. Типичные параметры слоев биполярного интегральногоn-p-n транзистора

Наименование слоя	Толщина слоя, мкм	Удельное сопротивление
		объемное,	поверхностное,
Подложка p-типа	200…400	10	–
Скрытый n^+слой	2,5…10	–	10-30
Коллекторный слой	2,5…10	0,15...5,0	500
Базовый p-слой	1,5…2,5	–	100...300
Эмиттерный n^+слой	0,5...2,0	–	2...15
Изолирующая область	3,5...12	–	6...10
Пленка SiO2	0,3...0,6	–	–
Металлическая пленка(алюминий)	0,6...1,0		0,06...0,1

Основные этапы технологического процесса изготовления ИМС:

1.Формирование скрытого слоя n+ на подложкеp-типа;

2. Наращивание эпитаксиального n-слоя на подложке с уже сформированным скрытым слоем;

3. Формирование разделительного слоя;

4. Формирование базовогоp-слоя;

5. Формирование n⁺области эмиттера;

6. Формирование защитного окисла и контактных окон;

7. Металлизация, ФЛГ и удаление лишнего металла. Вжигание;

8. Формирование защитного слоя под разварку.