Мдп-конденсатор

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам к авторскому свидетельств(71) Новосибирский завод полупроводниковых приборов, Новосибирский электротехнический институт им.Н,Д.Псурцева(57) Использование: изобретение относитсяк элементам интегральных схем и можетбыть использовано при создании различныханалоговых и аналого-цифровых систем в О 9) Я 1 О 1) 1795837 интегральном исполнении, Сущность изобретения: МОП-конденсатор, содержащий две обкладки, одна из которых выполнена в слое поликремния, а вторая - в слое материала с высокой удельной проводимостью, разделенные слоем диэлектрика, высоколегированные области, сформированные в подложке, и источник напряжения смещения, один полюс которого подключен к подложке, а второй полюс соединен с высоколегированными областями второго типа проводимости и его полярность противоположна знаку заряда основных носителей в высоколегированных областях. 2 ил,(1)чМ 3 17Изобретение относится к элементам интегральных схем и может быть использовано при создании различных аналоговых и аналого-цифровых систем в интегральном исполнении.Известен МОП-конденсатор, выполненный на полупроводниковой подложке и содержащий область в первом слое поликремния, изолированную от подложки слоем толстого окисла, образующего нижнюю обкладку, область во втором слое поликремния, образующую верхнюю обкладку, слой тонкого окисла, разделяющий нижнюю и верхнюю обкладки, а также контактные окна, расположенные на верхней и нижней обкладках.Недостатком известного технического решения является большая паразитная емкость нижней обкладки относительно подложки, что приводит к невозможности реализации таких элементов на переключаемых конденсаторах, как эквивалентные индуктивности, элементы с частотно-зависимым отрицательным сопротивлением и схемы с билинейными резисторами на основе известного МОП-конденсатора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является МОП-конденсатор, выполненный на полупроводниковой подложке первого типа проводимости и содержащий две области с высокой удельной проводимостью, изолированные от подложки и между собой диэлектрическими слоями, образующие нижнюю и верхнюю обкладки второго типа проводимости, сформированные в подложке и расположенные по длине с обеих сторон обкладок без перекрытия с ними,Известный МОП-конденсатор имеет большую паразитную емкость нижней обкладки относительно подложки, что ограничивает область применения данного МОП-конденсатора.Цель изобретения - расширение области применения МОП-конденсатора посредством уменьшения паразитной емкости нижней обкладки относительно подложки,Поставленная цель достигается тем, что в МОП-конденсатор, выполненный на полупроводниковой подложке первого типа проводимости и содержащий две области с высокой удельной проводимостью, изолированные от подложки и между собой диэлектрическими слоями, образующие нижнюю и верхнюю обкладки конденсатора, контактные окна, выполненные на верхней и нижней обкладках, высоколегированные области второго типа проводимости, сформированные в подложке и расположенные по 95837 4длине с обеих сторон обкладок без перекрытия с ними, введен источник напряжениясмещения, один полюс которого подключенк подложке, а второй полюс соединен свысоколегированными областями второго типа проводимости и его полярность противоположна знаку заряда основных носителейвысоколегированных областей.На фиг.1 представлен МОП-конденсатор,общий вид; на фиг,2 - то же, поперечныйразрез,В представленном на чертеже примереконкретного выполнения МОП-конденсаторав качестве полупроводника первого типапроводимости принят полупроводник, легированный примесью р-типа; второго типапроводимости, легированный примесью и-типа,МОП-конденсатор выполнен на подложке1 р-типа, содержит нижнюю обкладку 2,верхнюю обкладку 3, контактное окно 4 книжней обкладке, слой диэлектрика междунижней обкладкой и подложкой б, слойдиэлектрика между обкладками 7, высоколегированные и-области 8, источник напряжения смещения 9,МОП-конденсатор функционирует следующим образом, Посредством контактныхокон 4 и 5 обкладки конденсатора подключаются к схеме, в которой используетсяпредлагаемое решение, высоколегированныеи-области 8 и подложка 1 под воздействиемисточника напряжения смещения 9 образуютобратносмещенный р-и-переход. При этомпод нижней обкладкой образуется область,обедненная подвижными носителями. Пустьоснование нижней обкладки конденсатораимеет форму прямоугольникаЖф 1.,где % - ширина прямоугольника;Е - длина прямоугольника.При приложении обратного напряженияЕ к р-и-переходу протяженность слоя,обедненного подвижными носителями, соста- вит где е- диэлектрическая проницаемость кремния;р - контактный потенциал;ц - заряд электрона;И - концентрация легирующей примеси подложки.В выражении (1) предполагается, что+ концентрация легирующей примеси в и -областях много больше концентрации легирующей примеси подложки.2 Ь 1.1. или ЗОБРЕТЕНИЯ ОРМУ я с ними, отл лью расширения чет уменьшения п ней обкладки относи введен источник нап полюс которого по второй полюс соед ными областями вт и его полярность заряда основных но ных областей. Ял одписное ВНИИПИ, Рег. ЛР Мв 040720 13834, ГСП, Москва, Раушская наб., 4/51873, Москва, Бережковская наб., 24 стр 5 1Таким образом, паразитная емкость нижней обкладки относительно подложки по сравнению с прототипом будет меньше наЛС,=2 Ы. % С(2)где С- паразитная емкость единицы площади нижней обкладки относительно подложки.Наибольшее преимущество предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом обеспечивается при смыкании областей, обедненных подвижными носителями, Последнее будет иметь место при выполнении условия МОП-конденсатор, выполненныи на полупроводниковой подложке первого типа проводимости и содержащий две области с высокой удельной проводимостью, изолированные от подложки и между собой диэлектрическими слоями, образующие нижнюю и верхнюю обкладки конденсатора, контактные окна, выполненные на верхней и нижней обкладках, высоколегированные области второго типа проводимости, сформированные в подложке и расположенные по длине с обеих сторон обкладок без перекры 795837 ба это произойдет причЕ --- р4 2 ез 1 где Е - напряжение источника смещения,Например, для типовых пааметров технологического процесса Х = 10 см, р = 0,8 В, при 1. = 10 мкм смыкание наступит при Е = 18,4 В. При этом уменьшение паразитной емкости эквивалентного увеличению расстояния между обкладками паразит- ного конденсатора, образованного нижней обкладкой М ОП-конденсатора и объемом подложки, содержащим подвижные носители. ичающиися тем, что, с области применения за аразитной емкости нижтельно подложки, в него ряжения смещения, один дключен к подложке, а инеи с высоколегированорого типа проводимостипротивоположна знаку сителей высоколегирован