в умові:
L 1=14 мкм (14 х 14 мкм).
Взявши значення абсолютної граничної похибки розмірів елементів топологічного малюнка на кремнієвій пластині? пл=1 мкм і абсолютної граничної похибки суміщення двох суміжних топологічних шарів? с=2 мкм виробляємо подальші розрахунки.
Ширина металевого провідника:
L п=L 1 +2? пл + 2? з
L п=14 мкм + 2 мкм + 4 мкм=20 мкм
Розмір контактної області:
L 2=L п +2? пл + 6? з
L 2=20 мкм + 2 мкм + 12 мкм=34 мкм
Зіставивши розмір контактної області та ширину резистора, виберемо конфігурацію резистора, представлену на рис 3.
Зі співвідношень L 2 / a і L 1 / a за допомогою спеціальної номограми:
Рис.4. Нонограмма для визначення коефіцієнта контактної області.
визначаємо К - коефіцієнт контактної області, він дорівнює 0.3, і наступним кроком розраховуємо довжину лінійної частини резистора:
L=(R - 2K * R сл) * a / R сл
L=(500 - 2 * 0.3 * 148) * 30/148 мкм=83.4 мкм
S=(L + 2 * L 2) * L 2
S=5147.6 мкм 2
Це були лише попередні розрахунки, які є швидше прикладом розрахунку, ніж визначенням реальних параметрів резистора, т.к. тепер нам належить провести оптимізацію конструкції дифузійного резистора з урахуванням критерію оптимізації - необхідності отримання мінімальної площі.
4. Оптимізація конструкції дифузійного резистора
за тісного зв'язку дифузійних резисторів з дифузійними транзисторами на етапі проектування резистори модернізують змін не технологічних режимів, а геометричних параметрів, тому оптимізацію конструкції будемо вести з урахуванням впливу наступних параметрів:
· товщина шару, Х б
· ширина лінійної частини резистора, a
· розміри і форма контактної області, L 1, L П, L 2
Також слід врахувати, що розкид цих параметрів обмежений, наприклад, товщина шару х б дифузійних резисторів зазвичай лежить в межах 2.5 ... 3.5 мкм, ширина лінійної частини резистора повинна бути більше 10х б (при похибки 10%, заданої в умові), і навіть на довжину резистора накладається обмеження знизу: вона не може перевищувати розмірів активної області кристала (1-5 мм). Тобто, виходячи з цього нам належить встановити вплив різних параметрів на площу резистора і прийняти ту конструкцію, при якій габаритні розміри резистора мінімальні.
Існує кілька методів проведення оптимізації, серед яких «метод матню-Карло», «метод найшвидшого спуску» і т.д. Ми ж виберемо один з найбільш нескладних з точки зору математики методів - «метод послідовних наближень», суть якого полягає в послідовному зміні параметрів, тобто у проведенні безлічі ітерацій.
Щоб не вести розрахунки «з чистого аркуша» при проведенні таких ітерацій будемо відштовхуватися від виробленого вище попереднього розрахунку.
Ітерація 1
Встановимо вплив товщини базо...
