Сопротивление контактов
Потенциальный барьер между материалом резистора и сопротивлением контакта создает сопротивление контакта которое может очень сильно изменятся практически от 0 до максимального значения в зависимости от партии.
Вводится понятие сопротивления контакта с , которое измеряется вOм*мкм2.
При этом сопротивление реального контакта определяется выражением
Здесь Lc иWc длина и ширина контакта,Rs - слоевое сопротивления материала резистора.
Эта формула учитывает также вертикальную составляющую тока растекания в контакте.
Металлические резисторы
Металлические резисторы используют для получения сопротивлений от 50мОм до 5 Ом. Как правило они используются для построения сенсора тока или цепей балансировки мощных транзисторов.
Металлический резистор должен выполнятся над плоским полевым окислом, чтобы избежать ступенек, которые изменяют слоевое сопротивление. Под металлическим резистором нельзя допускать никаких структур и проводников, чтобы не нарушать плоскостность. Над резистором допускается наличие второго металла.
Диффузионные резисторы
Диффузионные резисторы выполненные на основе областей стока или истока и имеющие слоевое сопротивление 20-50 Ом/кв. в основном уступают по характеристикам поликремневым, за исключением большей рассеиваемой мощности. Поэтому их в основном применяют в цепях слива избыточной мощности и в некоторых схемах стат. защиты. При этом необходимо учитывать низкие пробивные напряжения диффузионных резисторов и если необходимо, то секционировать их в отдельных карманах.
Карманные резисторы
Обычно применяют в процессах, где нет высокоомного поликремния.
! Слоевое сопротивление карманного резистора можно еще более повысить, если в N-кармане разместитьp+- диффузию, закрыв большую часть поверхности кармана, где концентрация примеси наибольшая.
Рекомендуется размещать над N-карманным резистором экранировку (field plate), с целью защиты от модуляции проводимости и инверсии поверхностного слоя. При этом экранировка должна располагаться дальше топологической ширины на расстояние не менее глубины кармана.
Резисторы с p+ на поверхности менее чувствительны к модуляции проводимости и поверхностным эффектам. При этом остающиеся части (в т.ч. области контактов) желательно заэкранировать металлом.
N-карманные резисторы не достигают своей полной глубины, если их нарисованная ширина менее 2х глубин. При этом слоевое сопротивление увеличивается, и в крайнем случае при нанесении р+ сопротивление может стать бесконечным.
Поликремневые резисторы
Сопротивление поликремневого резистора зависит не только от концентрации легирования, но и от структуры зерен. Границы раздела представляют собой дополнительные сопротивления.
Мелкозернистый поликремний обладает большим сопротивлением, чем крупнозернистый.
Эта разница особенно сильно проявляется в слаболегированном поликремнии, который может выдавать сопротивление на несколько порядков больше, чем монокристаллический кремний пролегированный той же концентрацией.
Нельзя использовать слишком узкие резисторы, сравнимые с размером зерна (0.5-1мкм).
Поликремневые резисторы должны располагаться над полевым окислом, чтобы избежать ступенек с непредсказуемым изменением слоевого сопротивления.
Поликремневые резисторы не выдерживают длительную перегрузку, т.к. окисел плохо проводит тепло. Перегрев выше температуры 250оС может привести к необратимым изменениям сопротивления из-за движения границ зерен.
Модуляция проводимости практически не проявляется при слоевых сопротивлениях менее 1к.
Температурный коэффициент сопротивления сильно зависит от слоевого сопротивления. Меняет знак и приблизительно равен 0 при 200 Ом/кв.