Комбинированные способы изоляции

При комбинированной изоляции изоляция боковых частей зон производится диэлектриком, а изоляция донной части – p-n-переходом. Этот способ занимает ведущее место в технологии интегральных микросхем.

1.Изопланар-самый распространенный способ комбинированной изоляции. В основе лежит сквозное прокисление тонкого слоя (2-3 мкм) n-Si. Предварительно, на подложке из p-Si выращивают эпитаксиальный слой n-Si; на его поверхности формируют маску из Si₃N₄, сквозь которую проводят прокисление слоя n-Si в нужных местах. Коллекторный «карман» слой при этом разделяется диэлектриком на две части коллекторную и базовую области. Обе области связаны друг с другом через скрытый слой (n+). В базовой области в дальнейшем формируется эмиттерный слой.

Изоляция боковых сторон транзистора выполняется диэлектриком, а донной части p-n переходом.

Частотные характеристики таких транзисторов значительно лучше, чем у транзисторов, сформированных методом разделительной диффузии. Кроме того, повышается плотность упаковки и выход годных изделий за счет повышения точности совмещения слоев (самосовмещение).

Другой вариант этой изоляции: изоляция V-канавками.

В этом варианте технологии вместо сплошного прокисления используется сквозное протравливание эпитаксиального слоя n-Si с последующим окислением поверхности канавок. Выполняется такой вариант технологии на подложках с выходом на поверхность кристаллографического направления [100]. При глубине канавок 4-5 мкм ширина в верхней части получается 6-7 мкм. Недостатком подложек кристаллографического направления [100] является повышенная концентрация дефектов кристаллической структуры.

При использовании реактивного ионного травления канавки можно сузить, такой метод получил название изоляция U– образными канавками.

После формирования канавок их заполняют поликристаллическим кремнием. Для чего сначала запыляют всю поверхность пластины поли – Si, а за тем ошлифовывают, оставляя, поли – Si только в канавках.