微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 微波和射频技术 > RFIC设计学习交流 > poly电阻疑问?

poly电阻疑问?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
现在手上的工艺,有rpoly电阻和rhr1km电阻,其中rpoly电阻耐压是5V,rhr1km耐压5V,如果要> 40V,L>40um。
我想问的问题是:
1,poly电阻击穿机理是什么?是因为poly下面的绝缘层决定它的耐压吗?
2、如果是因为绝缘层决定它的耐压,为什么rhr1km通过拉长L,就可以提高它的耐压?

poly下面或上面的介质层一般击穿电压都在100V左右或以上,所以所谓耐40V电压和上下的绝缘层没有关系,但是和poly的间距有关系,两条poly之间如果是高压差,间距又非常小,可能会有问题,一般poly的最小间距肯定没有介质层的厚度那么大,也就没有100V的耐压了,至于最小间距下耐压是多少,得看工艺了。
个人认为电阻长度跟耐压没有多大关系,之所以要加大L应该跟电阻值有关系,L太小的话,电阻两头如果压差很大,电场很强,可能会使方块电阻偏移。另外,不论电阻体的掺杂浓度多大,电阻头的浓度是很高的,那么电阻就会形成两头P+,中间P的P+ / P- / P+结构,如果P-很短(L很小),两个P+的压差很大,P+ / P- / P+的结构是不是会发生穿通?类似于P / N / P的punchthrough,如果发生穿通,电阻值就变得很小了。
补充一下,根据我用过的一个工艺,高压poly之间的最小间距要避免电场强度大于1MV/cm,也就是40V压差下,两条poly的间距最小是0.4um左右。

rpoly和rhr1km都是采用GT做电阻,其中rhr1km是高阻电阻,就是多了IM层和A1层。
代工厂给的资料,写了:rpoly:voltage range :-5~5V
Hr1km:voltage range:-5~5V,for voltage range of -40~40V,the length>40um
1、poly1电阻耐压是-5~5,这个耐压是指电阻两端的电压差,还是指单个端口的电压?当它超过5V,会发生电阻过载损坏还是电阻与衬底发生击穿,或者其他现象?
2、如果我采用rpoly1_3t(在poly下面多一个nwell,其中n_well接电路最高电位,如45V,电阻一端和最高点位短接,这样使用可以吗?电压差是否要控制在5V范围内?

首先,设计规则给的是voltage range,应该是工作电压范围,并不是耐压范围,跟击穿没有关系。

voltage range是单个端的工作电压范围,超过这个电压一般不会发生击穿。但是电压大了,可能会引起别的问题,除了我前面回复中提到的,还有一个问题是可能会引起衬底反型漏电,poly是做在场氧化层上的,poly的电压过高了,会使P型衬底表面发生弱反型甚至是较强的反型,如果反型的附近存在两个有压差的N型区域,就会导致这两个N型区域之间发生漏电,影响功耗,甚至使功能丧失。因此设计规则中一般定高压poly下面要有接高电位的N well,避免可能引起的反型问题,同时对低噪声应用来说,也可以避免poly和衬底之间互相耦合噪声。另外,N well接了高电位,可能使得电阻和Nwell之间的介质层承受的电场强度降低,提高了可靠性。

关于高压poly电阻L的问题再补充一下,对于non-salicide的poly电阻,也就是高阻值poly电阻,考虑到可靠性问题,电流密度不能太大,比如,125度下,密度不能超过0.1mA/um,这个指的是每单位宽度的电流。电流密度计算公式为
Ij = I/W = V/(W*R) = (V/W)*(W/(L*Rs)) = V/(Rs*L)
其中I是流过电阻的总电流,V是电阻两头的电压,R是电阻值,Rs是方块电阻值。
在V和Rs一定的情况下,为了使电流密度不超过某个值,L必须要大于某个值。这个值是多少要看具体工艺了。一般情况下这个值都在好几百um以上了。

你rpoly1_3t的用法没有问题,电阻两头的压差可以比5V更大。但是你要看设计规则里面,这个电阻类型能不能用于高压。

同意楼上,融化在先,打坏在后,控制电流能力即可。

写的太好了,一直想点赞,可惜eetop没有这个功能

那一般 UHV 500V DEVICE 看过上面绕 poly , 是POLY 电阻可以使用高压500V吗?

==
Nitrogen implanted polysilicon resistor for high-voltage CMOS technology application
Characteristics and Breakdown Behaviors of Polysilicon Resistors for High Voltage Applications

[size=+1]ULTRAHIGH VOLTAGE RESISTOR, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF
United States Patent Application 20160181351KindCode:
A1

说到高压会导致衬底反型,虽然UHV电阻不会击穿,但电阻之间、或电阻与其它器件之间的连线部分会不会导致其下面的衬底反型呢?

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top