Т. В. Свистова основы микроэлектроники учебное пособие

 
3.1. Интегральные резисторы 
 
Интегральный резистор представляет собой элемент 
интегральных схем с заданным электросопротивлением и то-
пологией, который используется в электрических цепях для 
обеспечения требуемого распределения тока и напряжений 
между отдельными участками цепи. 
В полупроводниковых ИМС роль резисторов играют 
участки легированного полупроводника одной из областей 
транзисторной структуры. Резисторы выполняются в одном 
технологическом процессе вместе с интегральными транзисто-
рами и диодами. 
Резисторы полупроводниковых ИМС изготавливаются на 
основе диффузионных слоев транзисторной структуры (диф-
фузионные резисторы) и с помощью ионного легирования 
(ионно-легированные резисторы). 
Интегральные резисторы на биполярных структурах под-
разделяются на диффузионные резисторы, пинч-резисторы, 
ионно-легированные резисторы, пленочные резисторы на 
основе поликристаллического кремния (рис. 3.1). 
Номинальное значение резистора может быть получено 
выбором топологических параметров, коэффициентом формы 
или отношением длины тела резистора к его ширине, а также 

---

73 
технологическими параметрами - выбором материала резисто-
ра и его толщины. 
Диффузионные резисторы изготовляются в эпитакси-
альном слое транзисторной структуры. В зависимости от тре-
буемого номинала и точности изготовления диффузионные 
резисторы могут изготавливаться в эмиттерной, базовой или 
коллекторной областях. 
Чаще всего диффузионный резистор формируют в базо-
вой области транзисторной биполярной структуры. Выбор это-
го слоя является компромиссом между большими геометриче-
скими размерами, которые потребовались бы при изготовле-
нии в эмиттерной области, и высоким температурным коэф-
фициентом сопротивления резистора, если бы резистор вы-
полнялся в слаболегированной коллекторной области (рис. 3.1, 
а). 
В полупроводниковых микросхемах на биполярных 
транзисторах для упрощения технологии в качестве резисто-
ров широко используют базовые слои p-типа с сопротивлени-
ем R
сл
= 100 - 300 Ом/□. 
Если необходимые номиналы превышают 60 кОм, ис-
пользуют конструкцию пинч-резистора или канальные рези-
сторы (рис. 3.1, б). Большое удельное сопротивление достига-
ется за счет использования донной части слаболегированной р-
области. В структуре резисторов данного типа n
+
- и p-слои за-
шунтированы металлизацией и соединены с выводом резисто-
ра, находящегося под положительным потенциалом большем, 
чем у остальных областей структуры. Такое соединение обес-
печивает обратное смещение на всех переходах пинч-
резистора. 
Максимальное сопротивление пинч-резистора может 
достигать значения 200 - 300 кОм при простой полосковой 
конфигурации. Недостатком пинч-резисторов является боль-
шой разброс параметров изготовляемых структур, а также 
большой температурный коэффициент сопротивления. Струк-
тура пинч-резистора сходна со структурой полевого транзи-

---

74 
стора, и именно этот факт позволяет получить большие значе-
ния сопротивления. 
Эмиттерная сильно легированная низкоомная область 
позволяет получить сопротивления в несколько Ом с темпера-
турным коэффициентом 0,01 - 0,02 %/градус. 
а) 
 
 
б) 
в) 
 
Рис. 3.1. Интегральные резисторы на основе биполярных
транзисторных структур: а - диффузионный резистор;
б - пинч-резистор; в - ионно-легированный резистор 
Высокие удельные сопротивления могут быть обеспече-
ны конструкцией ионно-легированных резисторов (рис. 3.1, 
в). Их структура аналогична диффузионным резисторам. С по-

---

75 
мощью операции ионного легирования, не связанной с форми-
рованием базы, можно создать очень тонкий (0,1 - 0,2 мкм) ре-
зистивный слой с сопротивлением до 20 кОм/□. Сопротивле-
ние слоя определяется дозой легирования. Для получения 
омических контактов на его концах формируют более толстые 
диффузионные области p
+
-типа. Технологический разброс со-
противлений ионно-легированных резисторов около 6 %, ТКС 
= 0,1 %/К.