Изопланарная технология

Изопланарная технология обеспечивает повышение плотности размещения эле­ментов микросхемы. При изготовлении транзисторов по этой технологии выполняют

следующие операции:

1. На подложке n-типа формируют скрытый «п⁺-слой.

2. Наращивают эпитаксиальный слой «-типа толщиной 1-3 мкм.

3. Наносят слой нитрида кремния. В результате получается структура, показанная на рис.31 а. Нитрид кремния Si^N* имеет более высокую плотность и термостойкость но сравнению с SiOi, поэтому он обладает лучшими маскирующими и защитными свойствами. Это обстоятельство препятствует превращению кремния в S1O2 в местах, где SiN* служит в качестве защитного слоя при проведении высокотемпературных операций окисления.

4. Путем фотолитографии в пленке S13N4, создают окна, через которые проводят травление эпитаксиального слоя на глубину 0,5 мкм.

5. Ионным легированием бора создают противоканальные области р⁺-типа, исключающие возникновение паразитных каналов, соединяющих л-области соседних транзисторных структур.

6. Через отверстия в пленке &VV4 проводят селективное окисление вытравленных канавок, в результате чего образуются карманы п-п⁺-типа, изолированные с боковых сторон толстым слоем S1O2, а снизу -р-и-переходом (рис. 31, б).

7. Удаляют пленку, создают вместо нее пленку SiOi и через окна в этой пленке вводят примесь бора, в результате формируется базовый слой р-типа.

8. Формируют змиттерную и коллекторную области п-типа.

9. С

   

   Рис. 31
   оздают змиттерный, базовый и коллекторный электроды, в результате получается структура, показанная на рис. 31 в.

Si0₂

Изопланарная технология позволяет существенно уменьшить площадь транзистора (S ~ 800 мкм) и соответственно уменьшить емкости переходов коллектор - база и коллектор - подложка, благодаря чему граничная частота таких структур достигает 7—

8. ГГц. Достоинством изопланарной технологии является также то, что ширина разделительных областей составляет около 7 мкм. Путем жидкостного анизотропного травления и создания F-образных канавок ее можно уменьшить до 5 мкм. Дальнейшее уменьшение ширины изолирующих областей до 3 мкм достигается при создании посредством сухого анизотропного травления {/-образных канавок.

Технология изготовления МДП-транзисторов

Технология изготовления МДП-транзисторов во многом схожа с технолгсией бипо­лярных ИМС и отличается меныпим количеством технологических операций/ Наиболее ответственным этапом изготовления МДП-ИМС является создание диэлектрического слоя SiOz, под затворомТ^тот слой имеет довольно большой положительный объемный заряд, который необходимо стабилизировать в процессе изготовления и учитывать при проектировании.

Существдгет много разновидностей технологического процесса изготовления МДГ1 транзисторокТНаиболее прогрессивной является изопланарная технология формирования МДП-транзисторов с поликремниевым затворомГ^

1. На подложке p-типа формируют маску из нитрида кремния и ионным внедрением бора

2. создают противоканальные области р⁺-типа (рис. 32, а).

3. Окислением через маску создают разделительные слои SiOi (рис. 32, б).

4. Удаляют слой Si^Nt, , и создают тонкий подзатворный слой БЮг толщиной 0,1 мкм (рис.5в).

5. Наносят слой поликремння толщиной 0.5 мкм и с помощью фотолитографии формируют рисунок затвора и поликремнневых проводников.

6. Ионным легированием мышьяка формируют и⁺-области истока и стока (рис 32, г).

Рис. 32

7. Химическим паровым осаждением наносят на всю поверхность слой SiOj.

8. С помощью фотолитографии в слое SKh создают контактные окна

9. Вакуумным испарением наносят сплошную алюминиевую пленку.

10. С помощью последней фотолитографии получают необходимый рисунок металлической разводки.

В результате всех этих операций получают структуру, показанную на рис. 32 д.

В МДП-структурах с короткими каналами для повышения напряжения пробоя у границ и стока формируют области 1 (рис. 33) с невысокой концентрацией доноров (10¹⁷ см'³). Они имеют толщину ОД мкм и длину 0,1 - 0,3 мкм.