Интегральный регулируемый конденсатор

(1) Н 01 1, 29/94 НИЯ и на его пощийся ми электрод т л и ч аметаллич верхцост ия проце елью по ем, что надежности пол ройств при лазерц электродов выпо 1 екций, расцоложе 1 на расстоянии 2-5 о луча с соотцошео ыхода годныходниковых устоцке, один изиде 2,3,п сот друга й поднец ных другметра 8 10/02,29-25.42,зерно екций те ап ощ аде.2.ча.,+между с УЕЛИ мычек вом пе а кремц и посредг из спл я и метал- М выполнен лов Ч, ЧТ ровод-,оем и 1 упп исным худш еи ало ским рей регули и техни теграчь являет ец ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТРЫТПРИ ГКНТ СССР(54)(57) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛИКОНДЕНСАТОР, содержащш полпиковую подложку с ок Изобретение, относится к электронной технике и может быть использовано в линейных интегральных схемах.Известен интегральный регулируемый конденсатор, содержащий несколько конденсаторов С- С имеющих различную емкость, Первые выводы всех конденсаторов соединены между собой и подключены к первому контакту. Вторые выводы подключены к второму контакту через соответствующие диоды П- Р, играющие роль ключей, На точки соединения конденсаторов и диодов подается входной дискретный сигнал, который управляет включением-выключением диодов, Поэтому величина емкости между контактами определяется входным сигК недостаткам указанного регулируемого конденсатора следует отнести наличие цепей управления, которые услектрнческц соедицецц ложцяют схему и приводят кю скоростных параметровИзвестен также регулируемый конденсатор, подстройка которого осуществляется с помощью электронскровой обработки. Конденсаторные обкладки замыкают накоротко, заземляют и подают высокое напряжение ца оатро 1 онечный электрод, который находитсянад подстраиваемым конденсатором и не соприкасается с ним. Под действием искрового разряда происходит выжига" ние как верхней, так и нижней металлических обкладок конденсатора,Недостатком регулигуемого конденсатора, искпючающнм его применение в линейных интегральных схемах, является повреждение полупроводникового основания;Наиболее близки чеЧТО Б ИНТЕГРЯЛЬНЬйс т т) тРС;г 4, т,ДЕНСатОР, СОДЕРжаЩИй ПГ)П РОБ-. т, ВУЮ ПОДЛОЖКУ С ОКИС.ЫМ сЛО .:,. МС 1;:личе Г.кими электр Одаинасти) Один из элек 1 рОдВ Вида , Зт Секций)ДРУГ ОТ ДРУГВ Н.; ) Г.СС т Ометря лазерно"о луче:гслощадей секций 1;:-, .) ОТНГ)т с, д т:,Г ЕСК: СООДИ;ГтвМ гРР ЧЕК, )1; Риал.ЕННЫХ ИЗ С 5 ава КРС.1 т и )Е ГБЛЛОБ Ч, ,т ГруГН:,.гс)РотлнРгелькыс. ;ОРемьск". С 1 Р)РР РаВаНЫ ИЗ тРОВаДЯЩЕГО )аТЕРПагг, ЛгГО распыляемого;азгрным лучам. В к- ЧЕСТВ )ЯТЕРИатС ДПЯ УказН )Х 1)ЕРг мычек использовался сплав кремни с металс)р Ъ, 1)1 групп, например никелем, хромом, Сос)тнашекрс п)оадей секций выбраной как ряд чисгл 12:4:Яа где п член ряда определяется по формулеа =1+а (11- г55 Выбор данного соотношения площадейоснован на том, что он позволяет реализовать подстройку требуемого номируемый конденсатор, содержащий полупрГ)водниковую подложку с окиснымСЛОЕМ И )Етс 3 ЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕКТ)ОДСИна его поверхностр,тощ адЬ ВЛЕК тгр ада В гх аз актО )О КОН"денсатара превышает необходимую. Приподстройке конденсатора Выбраннуючасть незащищенного электрода прг ря"щают в диэлектрик и затем осущест)л пют тепловой пробой указанной областиНедостатком известного регулируемого конденсатора является низкий ,р"ЦЕНТ ВЫХОДа ГОДНЫХ ИЗ-За Г ПЕЦИфит(ЦТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРаигССа ПЕРЕБа.т.материала верхнего электр;да Брзлз,трик. В термически Оса)кденком ьге;ал. .черхнего электрода Всегда реютсяВКЛЮЧЕНИЯ КРУПНЬтк ЗЕРЕН, ПЕРЕВа,т. КОторых В диэпектрическую фракцию затруднителен. Обычно эта приводитнеобходимости введения термическихобработок, тцатськагст ко)чтроляутечки.Целью изобретения являстся )о)г.1 гНИЕ ПРОЦСНТа ВЫХОД ГОДКЫХ г Н 1(ВНОСТИ ГОПуправодсНИКг)5 тХ тгг."1)01 гс 1,5 гт,ЛаЗЕРКай тагДГОНКЕ,тПа "таВЛЕННЗЯ )Ет.в 1 сэст)1;,ЕТС 5 цала емкости из диапазона 5-45используя минимальное каличе.ство :екций,1 ссстаяния ИРжду секциям:1 Выбр ань с учетом сахранния Высокой степени рИтеграции бгз нарушг 1 п 1 я Вс рхне"О Зттгктвада 11 Праце СЕ ПО;.тГОП:,И Нсэ 11- на.та лазерньм лугам"1 иИр 1 т наг расГО 51 ЧИР сР 1 БНО ДВУМ ИВМСТРсМ Лссц)-.:)Ра" Га Л 5 гча и С т)гСРСр 01 ПОИМР)5 гтс)т тт ПЯ СЕКЦИЙ С ВЕЛИтИНОЙ ЕМКО(.ТИ) НЕ П)Е - БЫШЮщЕй 3) О ПФ. гт)тя баЛЬПцХ ЕМКОСтгй )г)ССТОЯНИЯ уБСЛИЧЕ 13 аОГ да 5 Мкм) ЧТО састав 51 яет пять диаметров лазгрнГ:га гс 15 51 а 3 гр .ТО 5 т) 1,.1: П с МЕ,1 . .стрт;с)т)к) 1 351В заврсрмос 1 И ат 1 , Ки(Ф . пгг";Рс)Д т.)1 - КГ)К 1 РНГ;ТГ)РГ 1 1;З;г гГ-т, т.Г;СКСИИ) Можно )ОЛ)ГгИТГ тптт.тгтат)нс:трт 1(:йнсгк); ткс гь ОСе Вьт:ОНгг .5О.ЕРАПИР ПОта 1)а 1 КИ ; т"НгГ Кап гн".И П(тл(РС ИК:; - ..:, тСТ );) ;" тт ОО З г 1 Кс 1 тМ Лг З Р,:.:Ь.1; .5 ;) ГтгситИЕ "т( 5 ттнтХ ттгттттг" ",тт " Ргр; СнттС 15 гМО; О -с)рГтг ГОЗ: )ттггтт(жс Ь1 г я СтОй тттттгГ г Ка.: НОГО .1 СргЕБ, с тт тт)Нт, г рБгяэ с)гСсрр)с . 1 Гт с) Ет )г т;)(р5.ю.51 си 5)3 ттгсс ".стт 1 .ктстм и 5,. т г тттс,. Нис,;,тт агу СМ 1;1 (т;1,т Г)тт стар". "Г Э С . 1 С.:ттИг,Пс)ПС)гс 1 КЫг)Э-тР ". ." РИт ЭБт ".Пс Ч ." Г Г:Кз ":1 СРС т(," Г "Г дс.) атд Оккн; га -,тк.,- ТГ -Е, П:С)1 СЭ ОТК сЮг;:1 .)д)1 ОЙ ИЗ Сгк с(й ,:я фЬ г,5срОг 5 гГБССЬя 1 ткдгтСа ГО.: С РЗДжЕКНЫМ ЦИжннм Э)ЕКТРсЭДО а ДВг секции, попергчкый разрез; ка фиг,5 экв;вллстнГя электрическая схема да подгонки; ка фиг,г) - та же, паслаподгонки,В па;упроцод иковом основикрЗашГЩЕННОМ ПЛЕНКай тОЛСтОГО ОКИСЛа) сформирована Высокалггированная Об+С, С ласть-затвор 3, являющаяся нижнейобкладкой конденсатора, на поверхности которой создан тонкий окисел 4,На поверхности пластины сформированыметаллические области-электроды 5,5один из которых электрод 6 имеет омический контакт с высоколегированнойобластью-затвором 3. Металлическиеобласти-электроды 5, расположенные (,над тонким окислом, разделены на трисекции, соединеннье между собой перемычками 7, выполненными из сплавакремния и тяжелых метаплов,На Фиг.2 представлена эквивалентная электрическая схема регулируемого конденсатора с трехсекццоцным верхним электродом, где Я, 9 и 10 - емкости С между секциями вер.:цего электрода 5 и нижним затвором 3, 11 и2012 - сопротивления нижнего затворамежду секциями, В области изких исредних частот суммарная емкость между электродами 5 и 6 будет равна С+ С . С, (1).25Ня Фиг.3 представлгця эквивалентная электрическая схема регулируемогоконденс.аторя с тргхсекциоццым цг)зхним электродом после грсжпгяцця лазерным лучом из перемычек, соедшяющих секции верхнего электрода, В этомслучае емкость между электродами 5 иб будет равна сумме емкостей секцийверхего электрода ссхрацивших электрический контакт с электродом 5 35На Фиг,5 представлена электрическая схема регулируемого коцпгцсаторас двухсекциоццым цижццм .зггктрлдом,где показана емкость 13 между металлическими областями - электродами 5 40и 6, емкость 14 - емкость р-и-перехода между областью-затвором 3 и полупроводниковым основанием 1, Емкости14 в исходном состоянии закорочгцьперемычками 7 и поэтому емкость мгжду электродами 5 и 6 будет равнаС С".о (На Фиг.б представлена эквивалентная электрическая схема регулируемого конденсатора с двухсекционцым цижним электродом после разрушенной перемычки лазерным лучом Емкость между электродами 5 и 6 определяется поформуле:(З)С 4 Са СлзС =С +ЯЗ (д) ( 1 (л) (л)С . С з +С 4 Сз бПрактически С( -(2-5)С,( и выражение (11) можно считать по ФормулеС6(1,2-1,5) С 1, т,е. уменьшениеемкости произошло, йо более медленно,чем когда многосекционным являетсяверхний электрод и емкость имеет нелинейный характер,П р и и е р. В составе операционного усилителя были введены две регулируемых МДП емкости площадью Сй195040 мкм и С= 55904 мкм В полупроводниковой подложке п-.типа судельным сопротивлением 5,0 Ом/смсформирован нижний затвор, диффуэиейпримеси фосфора, параметры получен"ного слоя: глубина залегания 11=2,0 мкмповерхностное сопротивление Кз=6,0 -8,0 м/кВ, над нижним электродом сформирован тонкий диэлектрический слойиз двуокиси кремния толщиной с=10001,на поверхности которого расположенверхний электрод, выполненный из термически цапыленного А 1 толщиной1200 А.Верхний электрод каждого конденсатора выполнен из трех секций, соединенных между собой перемьчками иэсплава кремния, хрома и никеля"кермгт" РС в 54 толщицой 80 А и широй 50 мкм, Соотношения площадейдля первого конденсатора 1:2:4, длявторого 1:2: 3, При смег(еши - 5 В вегцчцгь емкостей сответственцо сос:т;пзлгцот (4: 8: 16) пФ и (3: 6: 9) пФ.011 е(зяцця 1 одгоцкц цячцалась сцгргжнгация перемычек, согдицяющихсекцию с минимальной плоцядью и оста. цьм масси.зом. Емкость двухсекционцого коцдецсатсзря была соствественнорятзца 24 + 20 пФ, и 15+1,5 пФ, Второй зтап подгонки заключался в отсоецццгццц вторых секций, емкости коцденс.яторов соотцгтстзеццо составили 162, .) и Ф ц 95 цФ.Разря(зотяцяя конструкция позволиля получать любой номинал емкости иэелзлуцщих рядов 4,8, 12, 16,20,24,28и 3,6,9,12,15,18.Исцытация регулируемого конденсатора в составе ОУ показали его высокую падегцость. ИС выдержали испытания в течение 1000 чепрерьвцой раооты при цовышгццой температуре окруо,жаю.цгй средь: 85 С и наихудшем сочетании пит ющих напряжений,Интегральный регулируемый конденсатор может быть использован в быстродгйствуюцих интегральных схемах, 11 Об 3661106366 Корректор М.КУчеРЯваЯ хред Л.Олийнык ова актор аказ 3085 Тираж 446 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10