关于CMOS工艺中各种电阻的温漂

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吴金老师提问:电阻的温度特性,为何多晶高阻是负温度特性,而其它扩散结构的电阻为正温度特性?电阻的温度特性将对静态电流产生重要影响!
结合CG佬回答的一些思考:poly电阻经常用,但是很多同学其实并不懂其原理,那天做LDO的瑞同学发出疑问,库里面有poly电阻和poly_sab电阻,他想给运放用,希望精度高一些,做SR提升用,但是选择哪个呢?
这里的SAB和SUB看起来很像hhh,其实差别老大了,SAB=SAlicide-Block(硅化物),实质指的是在poly表面再生长一层薄金属,这样很明显电阻率自然就降低下去了,如果加上SAB层,那么salicide过程会被阻止,因此poly_sab的电阻会比poly的电阻阻值高,当然,按理说你要多用一层掩模。做基准的经验是poly_sab的话温漂还会比poly的好一些。
这是poly电阻的区分,我们再回到吴老师的问题上来。
1.为何poly电阻的温度系数都是负的呢?基本上我们将半导体的电导率可以用u和n的乘积来表示,暂时把poly电阻当成本征的呗,那么迁移率u的主要影响因素晶格振动散射(此时没有什么电离杂质散射)会因为温度增加而加剧,进而使平均自由程减小,u减小;但是另一方面,温度升高会使得ni大幅度提高,二者结合使得电导率随温度增加了,于是电阻呈现负温度系数。(具体公式早已忘记,只能大致描述过程了,从CG那里看到公式,一个是T-1.5,一个是T1.5exp(-Eg/2kT),电导率乘积是(-Eg/2kT))
2.为何扩散电阻温度系数都是正的呢?如N-well电阻、P+扩散电阻等。关键点在于,此时n不起作用了,因为早已重掺,另一个,u中不仅有晶格振动散射, 还有电离杂质散射了,二者的作用相反,且强度变化相反,总体使得u成为负温,因此电阻呈现正温。

posted @ 2025-06-27 18:12  沈L  阅读(283)  评论(2)    收藏  举报