Послідовність формування та схема технологічного процесу виготовлення НІМС з діелектричною ізоляцією

Монокристалічна пластина кремнію з провідністю n - типу на початковій стадії технологічного процесу піддається такій обробці: спочатку на звільнену від оксиду поверхню наноситься тонкий епітаксійний або дифузійний шар з провідністю n+ з наступним окисленням поверхні (рис.1).

Рисунок 1

Використовуючи фотолітографію, у шарі оксиду травляться вікна по контуру майбутніх елементів (рис.2).

Рисунок 2

Далі травиться кремній на глибину, яка відповідає майбутнім елементам (до 20 мкм), а потім отримана рельєфна поверхня окислюється (рис. 3). На поверхню пластини наноситься шар полікристалічного кремнію великої товщини (до 0,5 - 1,0 мм) (рис.4).

Рисунок 3 Рисунок 4

Обернена сторона пластини шліфується, на нову товщину, аж до дна канавок. Потім поверхня полірується та окислюється (рис.5).

SiO2

Рисунок 5

Ізоляція елементів забезпечується окисним шаром SіО₂. Таким чином, маємо ізольовані одну від другої області для окремих елементів. На наступних етапах формується структура решти областей транзисторів.

Для створення базової області відкриваються вікна прямокутної форми у шарі оксиду методом фотолітографії (рис.6).

Потім за допомогою термічної дифузії формуються області з провідністю р - типу, далі пластина окислюється (рис.7). Подібним чином виготовляють емітерну область та приконтактну ділянку колектора (рис.8, 9).

Рисунок 6 Рисунок 7

Рисунок 8 Рисунок 9

Для виготовлення металевої розводки спочатку методом фотолітографії відкриваються вікна в шарі SіО₂ (рис. 10).

Далі термічним напиленням наноситься шар провідника (алюмінію) (рис. 11).

Рисунок 10 Рисунок 11

Після цього здійснюється травлення шару металу. При цьому використовується фотолітографія. Даний рисунок ілюструє готову транзисторну структуру (рис. 12).

Рисунок 12

Схема технологічного процесу виготовлення структур мікросхем з діелектричною ізоляцією буде такою:

Окислення   поверхні

1 фотолітогра-фія на SiO

Зняття оксиду з пластини

Дифузія n+ домішки

Механічна обробка пластини

Нанесення полікремнію

Окислення

Травлення SiO і Si

2 фото-літографія на Si

Окислення

Монокристалічна пластина кремнію n - типу

Окислення поверхні

1а - фото-літографія на SiO

Базова дифузія р- домішок

Базова дифузія   р- домішок

Окислення

4а - фото-літографія на SiO

Окислення

Емітерна дифузія n - домішок

3я – фото-літографія на SiO

Термічне напилення Al

5а – фото-літографія на Al

Окислення

Складальні процеси

Складальні процеси