Для получения толстоплёночных резисторов применяют пасты, содержащие в качестве функциональной фазы частицы Pd и Ag2O. Сопротивление слоя толщиной 15...20 мкм лежит в пределах от 50 Ом/□ до 1 МОм/□ в зависимости от процентного соотношения между Pd и Ag2O, его ТКС = 0,1%/К. Для уменьшения технологического разброса до 1...10 % применяют индивидуальную подгонку резисторов.

23.3. Конденсаторы и индуктивные элементы

Основная часть полупроводниковых микросхем не содержит конденсаторов из-за их большой площади. Например, полупроводниковый или тонкопленочный конденсатор емкостью всего 50 пФ занимает приблизительно такую же площадь, как 10 биполярных или 100 МДП- транзисторов. Поэтому, если требуется емкость более 50…100 пФ, применяют внешние дискретные конденсаторы, для подключения которых в микросхемах предусматривают специальные выводы.

В качестве конденсаторов малой емкости используются другие элементы. В отдельных случаях в качестве конденсаторов в

полупроводниковых микросхемах на биполярных транзисторах используют барьерную ёмкость п-р перехода (рис. 23.6, а). Такие конденсаторы могут работать только при одной полярности приложенного напряжения, соответствующей обратному напряжению на п-р переходе. Добротность мала как на низких частотах из-за влияния обратного сопротивления п-р перехода, так и на высоких частотах, при которых сопротивления обкладок больше, чем в структуре МДП конденсатора.

обладающих частотной избирательностью сигналов (например, в активных фильтрах). Одной из обкладок МДП-конденсатора является n+-слой толщиной 0,3...1 мкм, другой – слой металла, а диэлектриком – слой

442

диоксида кремния. Такой конденсатор применяют в полупроводниковых

микросхемах при незначительном усложнении технологического процесса (требуются дополнительные операции литографии и окисления для создания слоя диэлектрика).

Слой n+ формируется с помощью той же операции легирования, что и эмиттеры биполярных транзисторов или истоки и стоки n-канальных МДП- транзисторов. Топологическая конфигурация конденсатора – квадратная или прямоугольная.

Для увеличения удельной емкости толщина слоя SiO2 (d) под алюминиевой обкладкой выбирается минимально возможной, исходя из условия отсутствия пробоя.

Структура пленочного конденсатора гибридной микросхемы и его вид сверху показаны на рис. 23.7.

а) б)

Рис. 23.7. Структура (а) и вид сверху (б) тонкоплёночного конденсатора: 1 – подложка, 2 и 4 – металлические обкладки, 3 – диэлектрический слой

Наиболее технологичным диэлектрическим материалом является моноокскд кремния. Близкие параметры обеспечивают боро- и алюмоси- ликатные стекла. Диоксид кремния имеет более высокую электрическую прочность и дает большую удельную емкость (4·10-4 пФ/мкм2). Однако для его нанесения необходим более сложный метод реактивного распыления. В

качестве обкладок конденсаторов с указанными диэлектриками используют пленки алюминия. Большую удельную емкость (до 10–3 пФ/мкм2) имеют танталовые конденсаторы, в которых нижняя обкладка выполняется из Та, диэлектриком является слой Та2О5, получаемый анодным окислением, а верхней обкладкой – слой А1.

В кремниевых полупроводниковых микросхемах тонкопленочные конденсаторы формируются на поверхности пластин, покрытых слоем SiO2, а в арсенид-галлиевых микросхемах – непосредственно на поверхности нелегированной подложки. В качестве диэлектрика применяют слои SiO2 или Si3N4, наносимые методом химического осаждения из газовой фазы.

Пленочные индуктивные элементы представляют собой плоские прямоугольные или круглые спирали (рис. 23.8, б-в), формируемые на основе тех же пленок, что и проводники. Некоторые трудности возникают при устройстве вывода от внутреннего конца пленочной катушки. Приходится

443