1.4.2 CMOS集成電阻

MOS工藝兼容的另一種無源元件是電阻，雖然常用的電路是由MOS有源器件和電容構(gòu)成的，但在一些特殊應(yīng)用如D/A轉(zhuǎn)換電路中需要用到電阻。本節(jié)要介紹的與MOS工藝兼容的電阻有擴(kuò)散電阻、注入電阻、多晶電阻、p阱（或n阱）電阻。盡管不是很常用，金屬也可以用作電阻，即金屬薄膜電阻。

在源、漏擴(kuò)散的同時(shí)可形成擴(kuò)散電阻，如圖1.30（a）所示。這種電阻的薄層電阻值范圍為10～150Ω。源、漏擴(kuò)散區(qū)是集成電路中的一個(gè)導(dǎo)電層，這和用它來做電阻是互相矛盾的。擴(kuò)散電阻的電壓系數(shù)約為100～500ppm/V。這種電阻對(duì)地的寄生電容也和電壓有關(guān)。

圖1.30（b）是一個(gè)多晶硅電阻。這個(gè)電阻四周都是厚氧化層，其薄層電阻在30～200Ω范圍內(nèi)。這種電阻的寄生電容很小且與電壓無關(guān)。如果在制作源和漏注入時(shí)把多晶硅電阻擋住，那么它的薄層電阻值將增加2～3倍。多晶硅電阻還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是可以用加電流或激光的方法燒斷連接鏈，由此修正電阻值。

增加一次光刻工序就可做成離子注入電阻，這種電阻與圖1.30（a）所示的擴(kuò)散電阻相似。離子注入電阻的實(shí)際薄層電阻值在500～2000Ω范圍。離子注入電阻的電壓系數(shù)較大，寄生參量也與電壓有關(guān)，并且和其他電阻一樣，在芯片封裝之后，由于不均勻的殘余應(yīng)變引起的壓阻效應(yīng)會(huì)使電阻值產(chǎn)生誤差。

圖1.30（c）所示的n阱電阻是一條n阱條，兩頭和n+ 擴(kuò)散區(qū)連接。這種電阻的阻值在0.8～10kΩ，其電壓系數(shù)很大。在精度要求不高的地方，如上拉電阻或保護(hù)電阻，這種結(jié)構(gòu)是很好用的。如果用其他CMOS工藝，可能會(huì)出現(xiàn)別的類型的電阻。上述幾種電阻是和標(biāo)準(zhǔn)MOS工藝兼容的。表1.2概括了到目前為止討論的無源元件的特性。

圖1.30 CMOS集成化電阻