Катушка индуктивности

/00,тся к одстГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(57) Применение:физобретение отнообласти электронной техники и прои Изобретение относится к области электронной техники и производства радиотехнических изделий в микрозлектронномисполнении и может быть использовано винтегральных аналоговых, аналого-цифро.вых и цифроаналоговых устройствах преобразования информации, а также другихизделиях с расширенными Функциональными возможностями как специального так иобщепромышленного применения.Целью изобретения является обеспечение максимального значения номинала индуктивности при заданных геометрическихразмерах с одновременным обеспечениеммеханической прочности конструкции катушки индуктивности,На фиг, 1 представлена изометрическая,проекция катушки индуктивности предлагаЖ 1836754 2ва радиотехнических изделий в микроэлектронном исполнении и может быть использовано в интегральных аналоговых, аналого-цифровых и цифроаналоговых устройствах преобразования информации. Сущность изобретения: полупроводниковая катушка индуктивности, в которой для обес. печения максимального значения номинала индуктивности при заданных геометрических размерах, ряды вертикальных цилиндрических областей полупроводника второго типа проводимости разделены канавкой, ширина канавки всегда меньше расстояния между параллельными рядами вертикальных цилиндрических областей, э глубина канавки всегда меньше исходного несущего основания. 5 з.п. Ф-лы, 15 ил. емой конструкции, стенки канавки, сформированной непосредственно в межвитковом пространстве соленоида, представляют собой семейство кристадлографических плоскостей ( И), отвечающая пункту 1 формулы изобретения.На фиг. 2 представлен поперечный разрез Физической структуры катушки индуктиности предлагаемой конструкции, стенки канавки которой представляют собой семейство кристаллографических плоскостей (100), отвечаЮщая пункту 1 формулы изобретения;. На Фиг. 3 представлен поперечный разрез физической. структуры катушки индуктивности предлагаемой конструкции, канавка, сформированная в межвитковом пространстве соленоида выполнена в видетикальных цилиндрических областей полупроводника второго .типа, проводимости симметрично Относительно канавки, а на рабочих поверхностях пластины сформирован дополнительно по крайней мере один рядгоризонтальных областей из проводящегоматериала, отделенный от первого диэлектриком,1836754 рректор С,Патрушева акт роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 аэ 3024 ВНИИПИ Гос Составитель К,БаринТехред М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5треугольника, а сердечник из ферромагнитного материала конформно воспроизводитформу канавки, при этом стенки боковыеканавки представляют собой семействокристаллографических плоскостей (Н) отвечающая пункту 1 формулы изобретения.На фиг. 4 представлен поперечный разрез физической структуры катушки индуктивностй, в межвитковом пространствекоторой сформировано свозное отверстие,выполненное в виде усеченной пирамиды;боковые стенки которого представляют собой семейство кристаллографических пло скостей , а сердечник изферромагнитного материала конформновоспроизводит как форму, так и геометрические размеры соответствующей канавки, отвечающая пункту 2 формулы изобретения.На фиг. 5 представлен поперечный разрез физической структуры катушки индуктивности, в межвитковом пространствекоторой сформировано сквозное отверстие,выполненное.в виде треугольника, вершинакотброго выходит на противоположную сторону несущего основания, при этом боковые грани представляют собой семействокристаллографических плоскостей (111); асердечник из ферромагнитного материалаконформнО воспроизводит как форму, так игеометрические размеры канавки. отвечающая пункту 2 формулы изобретения.На фиг. 6. представлена изометрическаяпроекция катушкииндуктивности предлагаемой конструкции, стенкИ канавки, выполненной в виде замкнутого контура ичастично размещенной в межвитковом пространстве срленоида, представляют собойсемейство кристаллографических плоскостей (11), отвечающая пункту 3 формулы изобретения.4На фиг. 7 представлен поперечный разрез .Физической. структуры катушки индуктивности предлагаемой конструкции,отвечающей пункту 3 патентной формулы,канавка, сформированная в объеме материала несущего основания и представляющаясобой замкнутый контур, предназначенныйдля размещения сердечника из ферромагнитного материала, частично расположенав межвитковом пространстве соленоида,при этом стенки канавки представляют собой семейство кристаллографических плоскостей (100),На фиг.8 представлен поперечный разрез физической структуры катушки индуктивности .предлагаемой конструкции,отвечающей пункту 3 патентной формулы,канавка, выполненная в объеме материаланесущего основания, выполненная в видезамкнутого контура, служит для размеще 5 10 15 20 ния.сердечника иэ ферромагнитного мета- риала, который конформно воспроизводит не только форму канавки, но и геометрические размеры последней. При этом стенки канавки представляют собой семейство кристаллографических плоскостей (111).На фиг. 9 представлена изометрическая проекция катушки индуктивности предлагаемой конструкции, отвечающая пункту 4 патентной .формул ы, стенки канавок, располагаемых непосредственно одна над другой, выполненных в виде замкнутых контуров, представляют собой семейства кристаллографических плоскостей (111).На фиг. 10 представлен поперечный разрез физической структуры катушки индуктивности предлагаемой конструкции, отвечающей пункту 4 патентной формулы, стенки канавок которой представляют со-. бой семейство кристаллографических плоскостей (100),На фиг. 11 представлен поперечный разрез физической структуры катушки индуктивности предлагаемой конструкции, отвечающей пункту 4 патентной формулы,сердечники из ферромагнитного материалакоторой комформно воспроизводят как форму, так и геометрические размеры соответ-ствующих канавок, размещенных с обеих30 сторон несущего основания.На фиг. 12 представлен поперечныйразрез физической структуры катушки индуктивности с двухвитковом Соленоидом, вмежвитковом пространстве которого в35 сформированной канавке размещен сердечник из ферромагнитного материала, приэтом стенки канавки представляют собойсемейство кристаллографических плоскостей (111), отвечающей пункту 6 патентнойформулы.На фиг. 13 представлен поперечныйразрез физической структуры катушки индуктивности предлагаемой конструкции. отвечающей пункту 6 патентной формулы,45 сердечник многослойной катушки которойвыполнен в виде замкнутого контура размещенного в канавке, боковые стенки которойпредставляют собой семейство кристаллографических плоскостей (111),50 На фиг. 14 представлен поперечныйразрез физической структуры катушки индуктивности предлагаемой конструкции. отвечающей пункту 6 патентной формулы,сердечники из ферромагнитного материала55 которой выполнены в виде замкнутых контуров, расположенных в канавках, сформированных с обеих сторон несущего основания,в объеме материала которого сформированы по два ряда вертикальных цилиндрических областей полупроводника второго типапроводимости, разделенных канавками и что соответствует величине объемного соскоммутированных горизонтальными обла- противления указанных областей менее 6,0 стями проводящего материала, располо- Ом, Вышеозначенные области (2 расположенными в двух уровнях с образованием . жены по крайней мере в два ряда, отстоя- многослойной катушки индуктивности. 5 щих на расстояние (., определяемоеНа фиг. 15 представлен поперечный возможностями изготовления сердечников разрез физической структуры катушки ин- изферромагнитногоматериала, В большимдуктивности предлагаемой конструкцИи, от- стве практических случаев ширина сердечвечающей пункту 5 патентной формулы, ников.из ферромагнитных материалов не сердечники из ферромагнитного материала 10. может быть изготовлена менее 200,0-150.,0 которой, выполненные в виде замкнутых мкм, С учетом технологических допусков и контуров, конструктивно объединены в зам- тоящин слоев диэлектрического материала, кнутый магнитопровод посредством ферро- отделяющего сердечник иэ ферромагнитно- магнитногЪ материала, размещенного в го материала от объема материала несущего сквозных колодцах,сформированных в объ основания, величинаопределяется как еме материала несущего основания и сое,0-217,0 мкм. При этом шаг расположединяющие разделительные канавки. ния вышеназванных областей (2) в ряду, т,е,Ниже приведены примеры практиче- между двумя соседними парами в разных ской реализации предлагаемой конструк- рядах составляет 1- 10,0 мкм. Таким обрации катушки индуктивности для создания 20 зом вертикальные области (2) р+-типа провосложных узлов различных изделий элект- димости образуЮт вертикальные участки ронной техники (ИЭТ) и радиоэлектронной, прямоугольных витков соленоида катушки аппаратуры (РЭА) повышенной группы индуктивности.сложности с расширенными функциональ- . С целью обеспечения надежного конными возможностями, а значит с новыми 25 тактирования.с вертикальными областями потребительскими качествами, в частнасти (2) р -типа:проводимости на противополождля создания селектора телевизионных ка- ных сторонах пластины из монокристаллиналов. ческого кремния (1) и-типа проводимостиП р и м е р 1. В объеме полупроводни-, сформированы высоколегированные приковой подложки (1), выполняющей функции 30. контактные области (3) полупроводника р несущего основания и представляющей.со- -типа проводимости с концентрацией бой пластины монокристаллического. крем- атОмовлегирующей примеси, в качестве кония 100 КЭФ. 4,5 (100)-480. отвечающей . тоюй используются атомы бора, на уровне требованиям ЕТ 0.035,214- ТУ или 1 О -10 см . и глубиной залегания р-и-пеЕТ 0.035,240 ТУ, п-типа проводимостис кон рехода Х = 1,5-2,5 мкм, которая обеспечивацентрацией атомов легирующей примеси, в ет создание омического контакта беэ качестве которой использованы атомы фос- прободения, т.е. закоротки металла верхне 15 - 3фора, 2,5 10 см и толщиной бпл. = 48 В гоуровня разводкис вертикальными цилин мкм, сформированы вертикальные ци- дрическими областями(2). Из приведенного линдрические области (2) полупроводника 40 значения глубины видно, что значение пор -типа проводимости, полученные метОда- следней значительно мЕньше толщины ис+ми термодиффузии или электротермодиф- хьдной полупроводниковой подложки (1). фузии атомов ал юминия. Причем, Приэтом геометрические размеры областей протяженность областей(2) равна толщине (3) в плане несколько больше геометричеисходной пластины монокристаллического ских размеров вертикальных цилиндричекремния (1) (бпл = 480 +20 мкм). Таким об ских областей.(2) р -типа проводимости на разом, вертикальные цилиндрические обла- величину 1,5-2,5 мкм, Таким образом вертисти полупроводника (2) второго типа кальныецилиндрическиеобласти(2)р -типа проводимости (р-типа проводимости) про- как бы соединяют высоколегированныенизывают всю толщину материала несущего приконтактные области(3) р -типа, образуя основания (1) п-типа проводимости, образуя 50 с последними конструктивно единое целое, на противолежащих сторонах несущего ос- т.е. вертикальный участок прямоугольного нования (1) области р -типа проводимости; витка соленоида катушки индуктивности, При этом геометрические размеры областей При этом вышеназванные области (2) и (3) (2) в плане равны 10,0 х 10,0 мкм, хотя есть отделены от основного объема материала возможности сделать их еще меньше при пластины исходного несущего основания мерно до 5,0 х 5,0 мкм, а концентрация .областями р-п-переходов.атомов алюминия в вышеназванных обла- На поверхности несущего основания (1) стях определяется на уровне 10 -10 см, и-типа проводимости сформированы слоидиэлектрика(4), состоящие из слоев двуоки 183675420 из проводящего материала. например, из и меди или алюминия толщиной 2,5-3,0 мкм, н образующие непосредственный электриче- с ский контакт с высоколегированными при- (7 контактными областями (3) р -типа 25 в вертикальных. цилиндрических областей (2) с р+-типа прямоугольных витков соленоида. (8 Таким образом, на обеих сторонах монокри- н сталлического несущего основания (1) сфор- и мировано по крайней мере два ряда 30 н контактных площадок (6), отстоящих друг от м друга на расстояние-166,0-217,0 мкм и с м шагом расположения в ряду" 10,0 мкм и н геометрическими размерами в плане 10 х 10 м мкм, 35 иИспользуя слои диэлектрика (4) в качест- с ве маски методами химического, газового, плазмохимического или реактивно-ионного ф травления с рабочей стороны несущего ос- л нования (1) формируют в объеме материала 40 с несущего основания канавку (7). В зависи- и мости от используемого метода травления, н а также от кристаллографической ориента- э ции рабочей поверхности исходной пласти- к ны монокристаллического кремния (1) 45 р можно получать различные профили травле- н ния, варианты которых представлены на о фиг. 1-3. В случае использования пластин к монокристаллического кремния с кристал- ( лографической ориентацией рабочей повер 1 хности в направлении (00) и процессов т анизотропного травления монокисталличе- и ского кремния в растворах 33 -ного едкого р кали (КОН) боковые стенки канавок (7) будут и представлять собой семейство кристалло м графических плоскостей , а профиль ка- к навок может иметь вид либо трапеции, как в представлено на фиг, 1, либо треугольника, в как представлено на фиг, 3. Выбором друго- с го травителя или способа травления можно си кремния или примесныМ стекол, либо представляющие собой композиции примесных стекол и нитрида кремния, или же окислов других металлов с низким значением коэффициента магнитных потерь, В слое 5 диэлектрика (4), например, методами литографической обработки, сформированы контактные окна (5), расположенные непосредственно над высоколегированными областями (3) р -типа. При этом площадь 10 контактных окон (5) всегда меньше площади высоколегированных приконтактных областей (3) для исключения закороток на под- ложкУ (1). Геометрические размеры контактных окон (5) в большинстве практи ческих случаев определяются как 8,0 х 8,0 для обеспечения минимального значения контактного сопротивления.На поверхности диэлектрического слоя(4) сформированы контактные площадки (6) получить и вертикальные стенки канавки(7), как это представлена на фиг. 2.Для обеспечения механической прочности конструкции канавки (7) имеют глубину, которая определяется из соотношения:бпл, бкан. Аб (ф 1где блл, - толщина несущего основания,бкан. - глубина канавки, сформированной в объеме материала несущего основания непосредственно в межвитковом пространстве соленоида;Лб - величина, определяемая как минимальная толщина, обеспечивающая механическую прочность конструкции, В большинстве случаев практического ис- . пользования она определяется как 140,0- 150,0 мкм;Поэтому глубина канавки определяется как 350,0-310,0 мкм.Таким. образом контактные площадки (6) з проводящего материала, сформированые на верхней поверхности исходного неущего основания (1), разделены канавкой ), предназначенной для размещения во нутривитковом пространстве соленоида ердечника из ферромагнитного материала ), повышающего во много раз значение оминала индуктивности за счет большой о величине коэрцетивной силы ферромагитного материала. При этом поверхность атериала сердечника (8) отделена от объеа материала исходного несущего основаия (1) слоями диэлектрика (9), обладающего алым значением коэффициента магнитных отерь, например, высокомолекудярного оединения типа полиимида, толщиной 5,020,0 мкм, выполняющего одновременно ункции фиксирующего состава для закрепения сердечника (8) и создания механиче-.кой прочности конструкции. Кроме того,на оверхности сердечника (8) из ферромагитного материала сформированы слои дилектрика, представляющие собой онструктивно продолжение слоев диалектика (9), отделяющие поверхность сердечика (8) от объема материала несущего снования (1), т.е, от стенок разделительной анавки (7), При этом толщина диэлектрика 9) на поверхности сердечника (8) равна 5,0- 0,0 мкм. Поэтому исходя из толщин диэлекрических слоев (4), сформированных на оверхности несущего основания (1), котоая для большинства случаев практического спользования определяется как 1,2-2,0 км, и из того факта, что для полупроводниовых приборов изготовленных с использоанием технологии планарных структур еличина перепадов высот при создании лоев металлизации не может превышать+ Ь б) = +1.5 (мкм) (ф, 2).где бпл, - толщина несущего основания, 5бф/сер. - высота сердечника из ферромагнитного материала,бд/мат(4) - толщина слоя диэлектрического материала, сформированного на поверхности несущего основания, 10бд/мат(9) - тОЛщИНа СЛОЯ дИЭЛЕКтрИЧЕ- ского материала, отделяющего сердечник из ферромагнитного материала от нижнего основанияЪанзвки и от горизонтальных областей проводящего материала, . 15Ьб - , величина обеспечивающая меха 20 25(7), служащей для размещения во внутрен- .45 нем объеме последней сердечника (8) из ферромагнитного материала, При этом контактные площадки (6) иэ противолежащих+. рядов вертикальных областей (2) р -типа проводимости попарно соединены горизон тальными областями (10) из проводящего материала, в качестве которого с успехом могут быть использованы слои металлизированных пленок, обладающих низким зна 55+1,5 мкм, можно составить следующее соотношение(бпл. + бд/ма.(а - (бф/сер. + 2 бд/мат.(9) + ническую прочность конструкции, равная 150,0 - 140,0 мкм;,Подставив численные значения приведенных. выше параметров получим для высоты сердечника (9) следующий диапазон высо;бф/сер, = (302,0 - 342,0)1,5 мкм Ширина же сердечника (8) из ферромагнитного материала выбирается исходя из величины расстояния между рядами вертикальных цилиндрических областей (2) р-типа проводимости, образующими вертикальные, участки прямоугольных витков соленоида, и в основном зависят от способа изготовления сердечника (8), т.е. полученным либо механическим путем методами прессования, либо путем напыления ферромагнитных материалов до заполнения сформированной канавки (7) как это представлено на фиг, 2 - фиг, 5. В большинстве случаев практического использования предлагаемой конструкции ширина сердечника ) ф/сер.и составляет 150,0-200,0 мкм, для сердечников, полученных чисто механическими методами обработки и 10,0- 25,0 мкм, полученных методами,Таким образом, контактныеплощадки (6) размещены по обеим сторонам канавки чением удельного объемного сопротивления, например. слои алюминия, меди и дроугих металлов из группы благородных металлов. Толщина вышеназванных слоев лежит в пределах 1,5-2,5 мкм при 30 35 40 ширине проводящих дорожек менее 8,0 мкм. При этом, как уже подчеркивалось выше. горизонтальные области (10) проводящего материала. образующие горизонтальные участки прямоугольных витков солеНоида, частично размещены на поверхности диэлектрика (9), сформированного на поверхности сердечника (8) из ферромагнитного материала, что является существенным отличием от технического решения, принятого эа прототип,Следует отметить, что сформированная в объеме материала несущего основания канавка,(7), разделяющая два ряда вертикальных цилиндрических областей (2) и служащая для размещения сердечника иэ ферромагнитного материала (8),. частично или полностью расположена в межвитковом пространстве соленоида кзтушки, витки которой представляют собой линейные участки прямоугольных витков образованные вертикальными цилиндрическими областями (2) полупроводника р+-типа проводимости, сформированными в объеме материала несущего основания (1), и горизонтальными областями (10) иэ проводящего материала последовательно соединяющими вертикальные цилиндрические области (2) из противолежащих рядов, размещенных на одной из сторон несущего основания (1).Как следует иэ фиг. 1 минимальный шаг расположения вертикальных цилиндрических областей (2) р -типа проводимости в каждом из рядов, а также величина мини.мального расстояния между рядами определяются исходя из величины рабочего напряжения катушки индуктивности (Ораб.) и диэлектрической прочностью. С целью обеспечения и-кратного запаса по электрической прочности при рабочем напряжении Ораб. необходимо, чтобц при напряжении равным и Оребобласти объемных зарядов р-п-переходов, образованных между вертикальными областями (2) р-типа проводимости и (3) р-типа проводимости витков соленоида и материала исходной полупроводниковой подложки (1) и и-типа проводимости не перекрывались ни с сердечником (8), ни между собой. Из вышеупомянутого условия следует, что минимальная ширина сердечника (8) иэ ферромагнитного материала (1.ф/сер.мии.), а также минимальное расстояние между двумя соседними вертикальными областями (2). расположенными в одном ряду, т,е. шзг расположения вертикальных цилиндрических областей (2) в ряду, (4 ит.мин,), долины быть больше удвоенной ширины области объемного (простра н ст вен ного заряда бо.о.э.1836754 12 10 15 20 30 35 50 55 вышеупомянутого р-и-перехода. Таким образом должны выполняться соотношения:1-ф/сер,мин. 2 бо,о.э, М 6 Ч аб. (ф,3) вит,мин. 2 Со.о,а. М 4 раб. (Ф,4) где М - коэффициент пропорциональности, определяемый уровнями легирования контактирующих областей и-типа проводимости исходной полупроводниКовой подложки (1) и р+-типа приконтактных областей (3), сформированных в объеме материала основания.Полученная с использованием методов планарной технологии катушка индуктивности предлагаемой конструкции обладает следующими достоинствами:- позволяет повысить значение номинала индуктивности до десятков микрогенри за счет размещения е канавке сердечника из ферромагнитного материала,- повысить плотность размещения витков на 1 мм до 50 витков, т.е, сократить площадь, занимаемой катушкой индуктивности,П р и м е р 2. КонструКция катушки индуктивности аналогична конструкции, описание которой представлено в примере 1 за исключением того, что в качестве исходного материала несущего основания использована пластина монокристаллического кремния с кристаллографической ориентацией рабочей поверхности в направлении . Тогда для этого примера в случае использования методов реактивно-ионного травления характерен профиль канавки, представленный на фиг. 2, В качестве материала сердечника (8) использован ферромагнитный сплав,полученный методом непосредственного напыления, поэтому сердечник (8) конформно воспроизводит как Форму, так и геометрические размеры разделительной канавки (7), А горизонтальные участки проводящего материала (10), размещенные на верхней поверхности несущего основания (1), частично расположены на поверхности сердечника (8) из ферромагнитного материала и отделены от последнего слоями диэлектрика (9),П р и м е р 3. Конструкция катушки индуктивности аналогична конструкции, описание которой представлено в примере 1 за исключенйем того, что окно, сформированное в.слое диэлектрика (4) и служащее для создания канавки (7), размещенной непосредственно в межвитковом пространстве соленоида, выбрано таким образом, что при анизотропном травлении пластин монокристаллического кремния в растворе 336-КОН, получен проФиль е виде равностороннего треугольника, как зто представлено на фиг. 3, При этом сердечник из ферромагнитного материала (8) конформно воспроизводит форму и геометрические размеры канавки (7),П р и м е р 4. Конструкция катушки индуктивности аналогична конструкции, описание которой представлено в примере 1 за исключением того, что с целью увеличения высоты сердечника (8) из ферромагнитного материала, в несущем основании (1) сформировано сквозное отверстие (11). размещенное непосредственно в межеиткоеом пространстве соленоида, боковые грани которого представляют собой семейство кристаллографических плоскостей , а сердечник (8) из ферромагнитного материала конформно воспроизводит форму и геометрические размеры сквозного отверстия, служащего для размещения последнего. При этом горизонтальные участки (10) проводящего материала с обеих сторон размещены на поверхности диэлектрика, отделяющего поверхности сердечника (8) из ферромагнитного. материала от объема материала горизонтальных областей (10) проводящего материала. как это представленона Фиг. 4.П р и м е р 5. Катушка индуктивностианалогична конструкции, описание которой представлено в примере 4 за исключением того, что с целью уменьшения площади, занимаемой катушкой индуктивности сквозное отверстие (11) сформировано в виде равнобочного треугольника, вершина которого выходит на нижнюю поверхность несущего основания, как это предсталено на фиг, 5,П р и м е р 6, Катушка индуктивностианалогична конструкции, описание которой представлено в примере 1 за исключением40 того, что, с целью увеличения номинала индуктивности, разделительная канавка (7) сформирована в виде замкнутого контура, частично расположенного в межеитковом пространстве соленоида. При этом сердечник (8) из ферромагнитного материала имеет также форму замкнутого контура, размещенного ео внутреннем объеме разделительной канавки(7). П р и м е р 7. Катушка индуктивности аналогична конструкции, описание которой представлено в примере 6 за исключением того. что с целью более эффективного использования Обьема материала несущего основания, профиль разделительной канавки (7), выполненной в виде замкнутогс контура, представляет собой прямоугольник есе грани которого образованы кристаллографическими плоскостями (100), а сердечник из ферромагнитного материала (8) конформно воспроизводит форму и геомет 1836754П р и м е р 11. Конструкция катушки индуктивности аналогична конструкции, описание которой представлено в примерах 9 и 10, за исключением того, что разделительные канавки (7 и 12) сформированные с обеих сторон несущего основания имеют профиль в виде трапеций, а размещенные в последних сердечники (8 и 13) из ферромагнитного материала конформно воспроиэво. дят форму и геометрические размеры соответствующих разделительных канавок. 50 55 рические размеры разделительной канавки,как это представлено на фиг, 7,П р и м е р 8. Конструкция катушкииндуктивности аналогична конструкции, .описание которой представлено.в примере 56, за исключением того, что. сердечник(8) иэферромагнитного материала конформновосйроизводит форму и геометрическиеразмеры разделительной канавки (7), выполненной в риде замкнутого контура, частично размещенного в межвитковомпространстве соленоида; как это представлена на фиг, 8.П р и м е р 9, Конструкция катушкииндуктивности аналогична конструкции, 15описание которой представлено в примере8, за исключением того, что, с целью увеличения высоты сердечника из ферромагнитного материала, в объеме материаланесущего основания сформированы с обеих 20сторон несущего основания симметричнорасположенные разделительныеканавки (7и 12), как зто представлено на фиг. 9. Разделительные канавки размещены друг наддругом и воспроизводят симметрично друг 25друга; онй предназначены для размещенйяв объемах последних сердечников из ферромагнитных материалов (8 и 13); выполненных так же в виде замкнутых контуров.П р и м е р 10, Конструкция катушки 30индуктивности аналогична конструкции,описание которой представлено в примере9, за исключением того, что, с целью более. эффективного использования объема материала несущего основания, в последнем 35сформированы разделительные канавки(7 и12), выполненные в виде замкнутых контуров, с вертикальными боковыми стенками.При этом сердечник (8 и 13), из ферромагнитного материала конформно воспроизводят форму и геометрические размерыразделительных канавок (7 и 12), как этопредставлено на фиг. 10, А величина рассто. яния (14) между основаниями канавок определяется исходя из условия обеспечения 45механической прочности конструкции, которая в большинстве случаев практическогоиспользования определяется как 140,0 мкм. П р и м е р 12, Конструкция катушки,индуктивности аналогична конструкциям;: описания которых представлены в примерах 9-11, за исключением того, что, с целью увеличения номинала индуктивности, сердечники из ферромагнитного материала (8 и 13), размещенные в разделительных канавках (7 и 12), сформированных с обеих сторон несущего основания (7) и представляющие собой замкнутые контура, объединены по-средством вертикальных колодцев (15), пронизывающих толщу материала несущего основания, расположенного между основаниями разделительных канавок, как представлено на фиг. 15. При этом внутренние объемы колодцев (15) заполнены ферромагнитным материалом (1 6), посредством которого сердечники (8 и 13) конструктивно объединены в замкнутый магнитопровод,П р и м е р 13. Конструкция катушки индуктивности аналогична конструкциям,описания которых представлены в примерах 1-12, за исключением того, что, с целью уменьшения площади несущего основания (1). занятого под формирование физических слоев катушки индуктивности, в обьеме материала несущего основания. (1) сформировано парное количество рядов вертикальных цилиндрических областей р+- типа проводимости (2), разделенных канавкой (7), частично или полностью расположенной в межвитковом пространстве соленоида; и предназначенной для размещения сердечника(8) из ферромагнитного материала, который посредством проводящих горизонтальных областей (10 и 18), сформированных в разных уровнях металлизации, размещенных на поверхности несущего основания и сердечников из ферромагнитного материала, объединены в многослойную катушку индуктивности, как это представлено на фиг. 11-14. Горизонтальные области (10 и 18) проводящего материала разделены слоями диэлектрика (17) многоуровневой коммутационной системы.П р и м е р 14. Конструкция катушки индуктивности аналогична конструкциям, описания которых представлены в примерах 1-13, за исключением того. что в качестве исходного материала несущего основания (1) выбрана пластина монокристаллического кремния р-типа проводимости, в объеме материала которой сформированы вертикальные цилиндрические области (2) и+-типа проводимости.П р и м е р 15, Конструкция катушки индуктивности аналогична конструкции, описания которых представлены в примерах 1-14, за исключением того, что в качестве исходного материала несущегов прямоугольных витках,.образованных вертикальными областями (2) и (3) полупроводника второго типа проводимости, сформированных в объеме материала первого типа проводимости несущего основания (1), а также горизонтальными областями (10), протекает импульс тока, который приводит к возникновению потока электромагнитной индукции, поддерживаемого сердечниками из ферромагнитного материала (8), расположенными в специальных разделительных канавках (7). При этом в прямоугол ьных витках соленоида (2, 3, 6, 10) возникает электродвижущая сила (ЭДС) 5 10 электромагнитной индукции, которая пре 15 пятствует процессу нарастания тока.Предлагаемая конструкция катушки индуктивности, в технологическом цикле изготовления которой широко использованы найдвт широкое приМенение при создании сложных радиотехнических устройств изделий радиоэлектронной аппаратуры (РЭА); а также узлов и блоков иэделий электронной 25 техники(ИЭТ) повышенной группы сложности с расширенными функциональными возможностями, в которых .возникает настоятельная необходимость совмещения процессов обработки информационных сигналов, выработки командных импульсов ис 30 полнительных механизмов и устройств, осуществляющих преобразование энергии электрического источника питания в механическую, например, в производстве электромеханических часов, в производстве малогабаритных шаговых двигателей совмещенных со схемами управления, в радиоэлектрике для создания простых и надежных усилительных каскадов, рэботаю 40 щих по схеме усилителя с трансформаторным выходом, различных управляемыхселекторов каналов связи, в частности селектора телевизионных каналов и многихдругих. 45 Наибольшая эффективность в работе предлагаемой конструкции катушки индуктивности достигается в случае, когда отношение длины замкнутого контура сердечника из ферромагнитного материала 50 к диаметру окружности, в площадь которой вписывается сечение сердечника, составляет менее 10.Использование предлагаемой конструкции катушки индуктивности по сравне 55 нию с конструкцией катушки индуктивности, принятой зэ прототип, позволяет получить следующие преимущества:- повысить максимальное значение ноКатушка индуктивности предлагаемой конструкции работает следующим образом,При приложении к крайним контрактным площадкам (6) соленоида катушки индуктивности импульсного напряжения Ораб, миналэ индуктивности зэ счет использоваоснования (1) использованы пластины монокристаллического германия, арсенида галлия и других полупроводниковых материалов.П р и м е р 16, Конструкция катушки индуктивности аналогична конструкциям, описания которых представлены в примерах 1-15 за исключением того, что сердечники (8 и 13) и соответствующие им разделительные канавки (7 и 12) могут раз- мещаться в межвитковых пространствах нескольких соленоидов одновременно.На фиг. 1-15 приняты следующие обозначения: 1 - несущее основание первого типа. проводимости, 2 . - вертикальные цилиндрические области полупроводника второго типа проводимости, образующие вертикальные участки прямоугольных витков соленоида, 3 - высоколегировэнные приконтактные области вертикальных областей полупроводника второго типа проводимости, 4 - слои диэлектрика, сформированные на поверхности несущего Основайия, 5 - контактные окна в слоях диэлектрика, сформированного на. поверхности несущего основания, 6 - контактные площадки иэ проводящего материала, 7, 12 - разделительная канавка, сформированная в объеме материала несущего основания и расположенная частично в межвитковом пространстве соленоида, 8, 13 - сердечник из ферромагнитного материала, 9 - диэлектрик, отделяющий слои проводящего материалагоризонтальных областей прямоугольных витков соленоида и объем материала несущего основания от объема материала сердечника из ферромагнитного материала, 10, 18- горизонтальные области прямоугольных витков соденоида из проводящего материала, 11 - сквозное отверстие, сформированное в объеме материала несущего основания, 14 - слой материала несущего основания, обеспечивающий механическую прочность конструкции и внутренние объемы канавок, сформированных с обеих сторон несущего основания, 15 - вертикальные колодцы, соединяющие разделительные канавки, размещенные друг над другом, 16 - слои ферромагнитного материала, сформированного в сквозных колодцах 15, 17 - слои межсл оного диэлектрика, разделяющие проводящие области горизонтальных участков прямоугольных витков, размещенных в разных уровнях метэллизации. 20 приемы и методы планарной технологии,лий электронной техники (ИЭТ) и радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) как специального, так и общепромышленного применения;- в значительной мере способствует созданию интегрированных устройств с новыми потребительскими свойствами.Ф ор мул а из о брет е н ия 1. Катушка индуктивности, содержащая пластину из монокристаллического полупроводника первого типа проводимости, рабочие поверхности которой покрыты диэлектриком, и витки, образованные двумя рядами параллельно расположенных вертикалы 1 ых цилиндрических областей полупроводнйка второго типа проводимости, пронизывающих толщу материала пластины, попарно скоммутированных рядами горизонтальных областей проводящего материала, размещенных на рабочих поверхностях пластины, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения значения номинала индуктивности при заданных геометрических размерах с одновременным обеспечением механической прочности конструкции, между рядами вертикальных цилиндрических областей в объеме материала пластины сформирована по крайней мере одна сквозная канавка с выходом на одну из рабочих поверхностей, в которой размещен сердечник из ферромагнитного материала, при этом стенки канавки покрыты диэлектриком.2. Устройства по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что рабочие поверхности пластины ориентированы в кристаллографических плоскостях (100), а боковые поверхности канавки представляют собой семейство кристаллографических плоскостей (11 Ц.3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ.е е с я тем, что в обьеме пластины сформирована дополнительная канавка, идентичная первой и размещенная вне витков, при этом в обеих канавках размещен сердечник в виде тора.4. Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е ее с я тем, что симметрично указанным канавкам в объеме пластины выполнены идентичные канавки с выходом на противоположную рабочую поверхность, в которых размещен сердечник в виде тора.5, Устройство по пп. 1 - 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что между канавками, выходящими на верхнюю и нижнюю рабочие поверхнрсти, сформированы соединяющие их сквозные каналы, заполненные ферромагнитным материалом.6; Устройство по пп, 1 - 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в объеме пластины сформировано дополнительно по крайней мере два ряда параллельно расположенных верния сердечника из ферромагнитного материала, размещенного в межвитковом пространстве соленоида;- расширяет в значительной мере функ- .циональные воэможности полупроводниковых приборов эа счет объединения в одномприборе нескольких функций от обработкиинформационных сигналов, выработки командных импульсов и преобразованияэнергии электрического источника питания 10непосредственно в механическую энергиюперемещения или вращения исполнительного органа интегрированного устройства;- позволяет снизить потребление электроэнергии за счет сокращения протяжен-. 15ности линий передачи электрическихсигналов в объеме интегрированного устройства;- повысить эффективность использования объема полупроводниковой подложки 20за счет формирования в объеме последнейканавок, предназначенных для размещениясердечников из ферромагнитного материала;- позволяет в значительной мере снизить площадь, занимаемую физическимислоями катушки индуктивности .за счет использования сердечников из ферромагнитного материала, а также за счет созданиямногослойных соленоидов; 30- позволяет в значительной мере упростить конструкции низкочастотных усилителей за счет использбвания схем усилителя странсформаторным выходом,- повысить качество транзисторных 35схем радиопередающих и радиоприемныхустройств за счет использования в конструкции последних гальванически развязанных каскадов и фильтров;- повысить качество автономных источников импульсного питания высокой стаби-,лизации за счет использования . вконртрукции последних гальванически развязанных каскадов;- позволяет используя методы планарной технологии и принципы микроконструирования создавать новые классы приборови устройств, совмещающих в своей конструкции как функции обработки информационных сигналов. так и функции 50исполнительных органов, интегрированныхв едином устройстве, что в значительноймере снижает производственные затраты и.приводит к значительному сокращению потребляемой электроэнергии, а также обеспечивает самое короткое время отобработки информационного сигнала до выполнения заданной функции исполнительного органа, при этом в значительной мереснижая массогабаритные показатели изде