1、IC可調電阻設計報告姓名：學號：班級：中國計量大學2016年3月2號一器件工作原理電阻的工作原理：電流中充滿了具有動能的電子。電阻的工作原理是吸收部分能量并把能量傳送到別處。當電子進入電阻的一端時，它們中的一部分將與里面的原子發生碰撞，把它們的部分能量傳送到原子震動中去。這些震動依此進行，并將它們的能量傳送到鄰近空氣中的分子或散熱裝置。電阻中的碰撞的總效應導致電流減小，能量降低。由于電阻的大小和電阻的長短有關，我們可以在ic電阻上設計多個接線孔，利用不用長度的電阻既可以得到不同大小的電阻，通過不用的接線孔運用大小不一的電阻，即為可選擇性大小電阻，可限變化電阻。二器件設計2.1工藝設計產后S和；

2、sb-sdi型囁疋析產瞬號：SB-fiOl摻雜工藝:1.擴散。替位式擴散，間隙式擴散2.離子注入：用能量為1OOkeV量級的離子束入射到材料中去，離子束與材料中的原子或分子將發生一系列物理的和化學的相互作用，入射離子逐漸損失能量，最后停留在材料中，并引起材料表面成分、結構和性能發生變化，從而優化材料表面性能，或獲得某些新的優異性能。退火：也叫熱處理，集成電路工藝中所有的在氮氣等不活潑氣氛中進行的熱處理過程都可以稱為退火。爐退火快速退火：脈沖激光法、掃描電子束、連續波激光、非相關寬帶頻光源(如鹵光燈、電弧燈、石墨加熱器、紅外設備等)氧化工藝：制備二氧化硅層，熱氧化制備化學汽相淀積(Chemica

3、lVaporDeposition):通過氣態物質的化學反應在襯底上淀積一層薄膜材料的過程圖形轉換:光刻:接觸光刻、接近光刻、投影光刻、電子束光刻刻蝕:干法刻蝕、濕法刻蝕制膜:氧化:干氧氧化、濕氧氧化等CVD:APCVD、LPCVD、PECVDPVD：蒸發、濺射2.2版圖設計全幅版圖大小尺寸為32um*31um所有正刻版采用正膠光照版圖區域反刻板反之采用正膠光照非畫圖版圖區域既可以得到指定形狀的接線孔與反刻的接線孔三器件版圖3.1版圖說明（圖+數據+說明）I-.1-nJ-I-10mJMLL版圖全貌版圖尺寸32um*31umL1版為擴硼版L2版為可調最小電阻的引線孔版L3版為可調電阻為中值的引線孔

4、版L4版為可調最大電阻的引線孔版L5版為襯底電極的引線孔板L6版為可調最小電阻的反刻版L7版為可調電阻為中值的反刻版L8版為可調最大電阻的反刻版以上8塊版各另需翻制一塊，總計16塊版L1版為擴磷版版圖尺寸32um*31um內部版圖尺寸長24um*寬16um粗4um有效面積：240平方微米IL3版為可調電阻為中值的引線孔版版圖尺寸32um*31um（由3個3um*3um的方塊組成）有效面積27平方微米LEL2版為可調最小電阻的引線孔版版圖尺寸32um*31um（由3個3um*3um的方塊組成）有效面積27平方微米L5版為襯底電極的引線孔板版圖尺寸32um*31um（由1個4um*4um的方塊組成

5、）有效面積16平方微米L4版為可調最大電阻的引線孔版版圖尺寸32um*31um（由3個3um*3um的方塊組成）有效面積27平方微米L7版為可調電阻為中值的反刻版版圖尺寸32um*31um（由3個4um*4um的方塊組成）有效面積48平方微米L6版為可調最小電阻的反刻版版圖尺寸32um*31um（由3個4um*4um的方塊組成）有效面積48平方微米匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚CI：I：EZEEC匚匚匚匚匚匚匚匚L匚匚匚匚匚|匚匚匚匚匚匚匚r匚匚匚匚匚rTFirrTRirrTRPRR尺尺尺RRFRRRRRRRRRRRrRRMRRRRFRRRF5RRRRRRRRftRRfiRRftFRRFRRFirr

6、r代irrr代汽眉尺尺用尺尺兩FRRRRRFitrr代itrr氏厲I用F?點芹押良冃nriviviirivrvrIRRFRRFFIRRRRRRF!RRRRKRP|RRKRRRFl!RRRRP=FlL8版為可調最大電阻的反刻版版圖尺寸32um*31um（由3個4um*4um的方塊組成）有效面積48平方微米3.2制版說明版圖總尺寸為32um*31um，接觸點采用銅鋁合金，節深2um，以P型硅為襯底，使用L1版進行擴磷，用L5版進行擴硼，用L2.3.4分別刻出最小，中值，最大電阻接線板，用L6.7.8分別刻出最小，中值，最大電阻接線板的反刻板，L1:L1-CXY-20160303:擴磷版。采用正膠，

7、有色區域的玻璃板有光透過L2:L2-CXY-20160303:可調最小電阻的引線孔版。采用正膠，有色的區域有光透過。L3:L3-CXY-20160303:可調電阻為中值的引線孔版。用正膠，有色的區域有光透過。L4:L4-CXY-20160303:可調最大電阻的引線孔版。采用正膠，有色的區域有光透過。L5:L5-CXY-20160303:襯底電極的引線孔板。采用正膠，有色的區域有光透過。L6:L6-CXY-20160303:可調最小電阻的反刻版。采用正膠，無色的區域有光透過。L7:L7-CXY-20160303:可調電阻為中值的反刻版。采用正膠，無色的區域有光透過。L8:L8-CXY-20160

8、303:可調最大電阻的反刻版。采用正膠，無色的區域有光透過。制版日期：20*年*月*日四器件工藝4.1工藝流程圖原始P襯底熱氧化加雙層二氧化硅層3、運用版圖1的剖面圖進行磷的擴散孔熱氧化形成二氧化硅層、光刻、運用L1版圖擴磷得到N型電阻為恒定表面源，表面濃度為8.3X1020cm-3，如圖:SiOp-Si4.采用1000C下進行10分鐘的硼擴散，結深為O.lum,擴散的雜質總量為2.43X104cmJ氧化形成二氧化硅層、光刻、擴硼得到P型襯底電極P-SiiSi5.光刻得到接觸孔接觸扎P-Si6.反刻得到金屬電極4.2工藝計算采用未拋光的硅片進行加工，直徑為52土0.3mm，電阻率6080Qcm

9、，厚度420土8um，晶向（111）面偏（110）方向3。（1）阻值計算進行拋光清洗后進行加工。電阻采用多晶硅薄層電阻工藝，需要使用化學氣相淀積工藝，在二氧化硅隔離層以上進行多晶硅淀積，然后制作多晶硅與金屬引線的接觸孔和金屬鋁引線。電阻由接觸電阻和材料電阻兩部分組成。取多晶硅薄層的方塊電阻值：Rs=50Q/口材料電阻等于Rc=RsXn+1.5XRsXN,其中N為彎道個數，n為方塊個數。因為接觸電阻的阻值為工藝決定，此處定義每處接觸電阻大小為R1=5Q若在計算兩接觸孔間電阻時，忽略其他接觸孔的干擾，則用L2版時，R=32/9X50+X32/9X5=196Q用L3版時，R=112/9X50+48/

10、9X1.5X50+32/9X5=1040Q用L4版時，R=144/9X50+64/9X1.5X50+32/9X5=1351Q（2）擴散時間計算參數值：襯底類型為N型NSD薄層的方塊電阻值：Rs=50Q/口硅片電阻率取=70Q/cm擴散深度Xj=2um擴散溫度T=1000C可得NSD的電阻率10*10=3Q/cm；查表得此時的摻雜濃度：Cs=1.5*10j9cm、3；對于硅襯底，查表得摻雜濃度：Cs=1.5*106cm八-3;則Cs/Cb=10八3查表得A=4.7在溫度T=1000C時，查表可知擴散系數D=10八T3；由Xj=A【（Dt）J/2】由圖可知在1000C摻雜磷擴散所用時間為100mi

11、n“小時）分）摻雜硼時在1200C如下圖可知擴散時間是20min（小時l-l點悶3-Z.44.3工藝流程表找到原始P襯底利用熱氧化技術加SiO2層運用版圖1的剖面圖進行硼的擴散孔熱氧化形成SiO2層、光刻、運用L1版圖擴磷得到N型電阻為恒定表面源，表面濃度為8.3X10八20cm-3,采用1000C下進行10分鐘的硼擴散，結深為0.1um，擴散的雜質總量為2.43X104cmJ氧化形成二氧化硅層、光刻、擴硼得到P型襯底電極利用正膠，光照版圖畫圖區域，使其溶解，光刻得到接觸孔利用正膠，曝光無色區域版圖，反刻制作得到金屬電極注意：全程都使用正膠光刻知識光照的范圍不同五器件性能計算（阻值計算）最大電

12、阻：1351歐最小電阻：196歐中等電阻：1040歐Rs=50歐/方塊接觸材料：鋁銅合金Rs=5歐/方塊結深=2um電阻計算：R二電阻體方塊數XRs+拐角電阻+接觸電阻R最大電阻二R=144/9X50+64/9X1.5X50+32/9X5=1351QR最小電阻=32/9X50+X32/9X5=196QR中等電阻二R=112/9X50+48/9X1.5X50+32/9X5=1040q六總結與體會第一次接觸電阻的設計，老師不說之前什么都不清楚，說完解釋之后，懂得了對于電阻的制作流程以及版圖的知識。了解對于擴散以及具體光刻的步驟。這門課程用到了微電子學概論，半導體物理，集成電路原理等等的知識，涉及面很廣，學習起來綜合性很足，對于知識總結能力的要求很高。最開始只知道在軟件上畫版圖，不知道刨面