7.8. Проектирование полупроводниковых резисторов в имс

Структура и топология резистора, сформированного в полупроводниковом материале, приведены на рис. 7.14. Сопро­тивление резистора складыва­ется из сопротивления линей­ной части, которое подчиняется выражению R = Rc^l/a, и сопро­тивления приконтактных облас­тей, которое определяется эм­пирическим коэффициентом k, выраженным в долях Ren-

Рис. 7.14. Структура (а) и топология (б) полу­проводникового резистора

Рис. 7.14. Структура (а) и топология (б) полу­проводникового резистора

где / и а — соответственно длина и ширина линейной части резистора, мкм; Кс_Я — удельное поверхностное сопротивление слоя, Ом.

Коэффициент k зависит от формы и размеров приконтактной области и ширины а линейной части резистора. Он определяется по номограммам, приведенным в табл. 7.3. Размер а должен быть минимально возможным, но следует учитывать, однако, возможности технологии и требования точности сопротивления (с уменьшением ширины точность уменьшается).

Расчет минимальных размеров приконтактных областей проводят по правилам, изложенным в § 7.10. После определения а и £ из соотношения для R вычисляют длину / линейной части резистора. Для формирования ре­зисторов могут быть использованы любые слои физической структуры ИМС. На практике находят применение резисторы на основе эмиттерного слоя (сопротивление в несколько десятков Ом), базового слоя (от сотен до нескольких тысяч Ом), слоя активной базы (десятки тысяч Ом, так называе­мые ПИНЧ-резисторы).

7.9. Фотолитография

Процессы легирования, а также наращивания слоев различных мате­риалов призваны сформировать вертикальную физическую структуру ИМС. Необходимые форма и размеры элементов и областей в каждом слое струк­туры обеспечиваются процессом фотолитографии.

Фотолитография — процесс избирательного травления поверхност­ного слоя с использованием защитной фотомаски.

Таблица 7.3. Формы приконтактных областей полупроводниковых резисторов и номограммы для определения коэффициента k

Топология приконтактных областей полупроводниковых резисторов	Номограммы для определения коэффициента k

Рис. 7.15. Укрупненная схема процесса фотолитографии

На рис. 7.15 приведена укрупненная структурная схема процесса фо­толитографии. Отдельные этапы на схеме включают несколько операций. Ниже в качестве примера приведено описание основных операций при из­бирательном травлении оксида кремния (SiO₂), которое используется мно­гократно для создания окон под избирательное легирование, а также кон­тактных окон.

Подготовка поверхности

Подготовка поверхности к нанесению фотослоя заключается в ее об­работке парами органического растворителя для растворения жировых пле­нок, которые препятствуют последующему сцеплению фоторезиста с по­верхностью. Отмывка сверхчистой (деионизованой) водой удаляет следы растворителя, а также микрочастицы, способные впоследствии образовать «проколы» в тонком («1 мкм) слое фоторезиста.