Технология полупроводниковых структур

С комбинированной изоляцией

По этой технологии элементы ИМС со стороны подложки изолированы обратносмещенными p-n переходом, а между собой – диэлектриком.

Изопланарная структура

Формируем окна, в нитриде кремния (S₃N₄ осаждается из газовой фазы) для будущей изоляции по контуру коллекторных областей транзистора.

Глубокое окисление Si (чуть ниже скрытого слоя), Si₃N₄ при этом служит защитной маской

Травление Si₃N₄ и окисление всей поверхности

Далее процесс аналогичен ранее рассмотренным структурам (формирование p – базовых областей и т.д.).

Технологические недостатки:

1. Необходимость длительного и глубокого окисления. Здесь может произойти распределение примеси из области в коллекторной области. Для уменьшения времени окисления и уменьшают толщину эпитаксиального слоя (≤ 4мкм).

Преимуществом этой структуры является хорошая изоляция и, как следствие, более высокая степень интеграции, большее быстродействие.

Усовершенствованием изопланарной структуры является исключение операции сквозного глубокого окисления кремния и переход к структуре с изолирующими V-канавками. В этой структуре операция глубоко окисления заменяется сквозным протравлением эпитаксиального слоя с последующим окислением V – образных канавок в кремнии. Рельефная поверхность далее заполняется поликристаллическим Si.

Основные этапы:

Исходная пластина - монокристаллический Si с ориентацией с эпитаксиальным слоем, покрытая окислом.

В окисле формируются окна, а затем окисляется сам Si

Наносится поликристаллический кремний, шлифуется, полируется и далее обычная диффузионная технология.

Ограничение: применение пластин с ориентацией .

Анизотропное травление Si

Используется в технологии биполярных структур, в структурах с диэлектрической изоляции, в полипланарных структурах.

V – образная форма связана с анизотропией травления монокристаллического Si. Скорость травления кремния зависит от кристаллографического направления. Примером анизотропного травителя является водный раствор этилендиаминпирокатехола ( ЭДЛ0).

Скорость травления при t=100^○С: для ; для ‹110› - 30мкм/ч, для ‹111› 3мкм/ч.

Для пластины с ориентацией ‹100› при травлении образуются канавки точно V -образной формы с наклоном угла 54,7^○ относительно поверхности.

ТЕМА 15

ТЕХНОЛОГИЯ МДП (МОП) СТРУКТУР

Полевой МОП – транзистор состоит из двух высоколегированных областей одного типа проводимости, которые называются И и С. Область, прилегающая к поверхности подложки между С и И, называется каналом. Канал покрыт тонким слоем диэлектрика (окисла кремния или другого изолирующего материала), на который наносится металлический электрод – затвор (З).

При работе в режиме обогащения между З и С прикладывается напряжение, создающее электрическое поле в области канала. В зависимости от направления поля к тонкой области канала притягиваются те или иные носители заряда. Если они имеют той же знак проводимости, что С и И, то возникает канальный ток. Т.к. слой диэлектрика под затвором очень тонкий, то величина поля в области канала может быть большой, т.е. небольшое напряжение на затворе может быть достаточно для протекания тока от И к С. В режиме обеднения при приложении противоположного поля С u И разъединяются. Принцип действия МОП – транзистора состоит в управлении потоком носителей между И и С.

МОП – транзистор является типовым схемным элементом МОП –ИМС. Он может выполнять роль как активного элемента, так и пассивного.

Технология МОП – транзистора содержит меньше операций, чем технология биполярного транзистора, т.к. отпадает необходимость изоляции транзисторов. Степень интеграции выше в МОП - ИМС до транзисторов на одном кристалле. Наибольшее распространение получили ИМС с p – канальными транзисторами.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 260; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!