Изготовление биполярной ИС с изоляцией транзисторов p-n-переходом

1. Изготовление биполярной ИС с изоляцией транзисторов p-n-переходом

2. Создание скрытого коллекторного слоя

Обработка поверхности пластины кремния p -типа
Окисление
Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка мышьяка (диффузия из источника неограниченной мощности)
Удаление оксида
Выращивание эпитаксиального слоя кремния n -типа
Окисление с разгонкой примеси
n
n+
p

3. Создание изолирующих областей

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка бора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
p+
p+
p+
p+
n
n+
n+
p

4. Создание глубокого коллектора

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка фосфора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
n+
n+
p+
p+
p+
p+
n
n+
n+
p

5. Создание пассивной базы

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка бора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
p+
p+
p+
p+
n+
n+
p+
p+
n
n+
p

6. Создание активной базы

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка бора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
pp
p+
p+
p+
p+
n+
n+
p+
n
n+
n+
p

7. Создание эмиттера

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка фосфора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
n++
n++ pp
p+
p+
p+
n++
n+
n+
p+
p+
n
n+
p

8. Создание металлизации

Фотолитография – вскрытие окон в оксиде для создания контактов к областям
Напыление алюминия с 1% кремния
Фотолитография – формирование рисунка в слое металла
Нанесение оксида кремния плазмохимическим методом
Термообработка – «вжигание» контактов
Фотолитография – вскрытие окон в диэлектрике над контактными площадками
n++
p
p+
p+
n++
n+
p+
n
n+
p

9. Изготовление биполярной ИС с изопланарной изоляцией транзисторов

10. Локальное окисление кремния

p+
p
n++
SiO2
n++
SiO2
SiO2
n+
n
p+
p
Локальное
окисление
кремния
n+
p+

11. Создание скрытого коллекторного слоя

Обработка поверхности пластины кремния p -типа
Окисление
Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка мышьяка (диффузия из источника неограниченной мощности)
Удаление оксида
Выращивание эпитаксиального слоя кремния n -типа
Окисление
n
n+
p

12. Создание изолирующих областей

Нанесение нитрида кремния химическим осаждением из газовой фазы
Фотолитография – формирование рисунка в оксиде и нитриде
Травление канавок на половину глубины изолирующих областей
Фотолитография – средняя канавка закрывается фоторезистом
Ионная имплантация бора в канавки
Удаление фоторезиста
Окисление
Удаление нитрида кремния
SiO2
SiO2
p+
SiO2
p+
n
p+
p
n+
n+
p+

13. Создание глубокого коллектора

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка фосфора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
SiO2
SiO2
n+
n+
SiO2
n
p+
p
n+
p+

14. Создание пассивной базы

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка бора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
p+
p+
SiO2
SiO2
n+
n+
SiO2
n
p+
p
n+
p+

15. Создание активной базы

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка бора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
p+
SiO2
p
p
SiO2
n+
n+
n
p+
p+
p
SiO2
n+
p+
p+

16. Создание эмиттера

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка фосфора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
p+
SiO2
n++
p
SiO2
n+
n
p+
p
n++
n++
SiO2
n+
p+

17. Создание металлизации

Фотолитография – вскрытие окон в оксиде для создания контактов к областям
Напыление алюминия с 1% кремния
Фотолитография – формирование рисунка в слое металла
Нанесение оксида кремния плазмохимическим методом
Термообработка – «вжигание» контактов
Фотолитография – вскрытие окон в диэлектрике над контактными площадками
p+
SiO2
n++
p
SiO2
n+
n
p+
p
n++
SiO2
n+
p+

18. Изготовление биполярной ИС с щелевой изоляцией транзисторов

19.

n++
p
p+
n++
n+
n
Si*
Si*
Si*
n+
p+
p
p+

20. Создание скрытого коллекторного слоя

Обработка поверхности пластины кремния p -типа
Загонка мышьяка (диффузия из источника неограниченной мощности)
Выращивание эпитаксиального слоя кремния n -типа
Окисление
n
n+
p

21. Создание изолирующих областей

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Ионное травление канавок до глубины средней канавки
Фотолитография – средняя канавка закрывается фоторезистом
Ионное травление изолирующих канавок
Ионная имплантация бора в канавки
Удаление фоторезиста
Окисление
Осаждение поликремния в канавки
Окисление
n
Si*
Si*
Si*
p+
p+
n+
p

22. Создание глубокого коллектора

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка фосфора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
nn
n+
Si*
Si*
n+
Si*
Si*
Si*
Si*
p+
p+
p+
p+
n+
n+
pp

23. Создание пассивной базы

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка бора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
p+
p+
nn
Si*
Si*
Si*
Si*
n+
n+
Si*
Si*
n+
n+
pp
p+
p+

24. Создание активной базы

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка бора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
p
p
nn
p+
p+
Si*
Si*
Si*
Si*
n+
n+
Si*
Si*
n+
n+
pp
p+
p+
p+
p+

25. Создание эмиттера

Фотолитография – формирование рисунка в оксиде
Загонка фосфора (диффузия из источника неограниченной мощности)
Окисление с разгонкой примеси
n++
n++
nn
p+
n++
n++
p
p
Si*
Si*
Si*
Si*
n+
n+
Si*
Si*
n+
n+
pp
p+
p+
p+
p+

26. Создание металлизации

Фотолитография – вскрытие окон в оксиде для создания контактов к областям
Напыление алюминия с 1% кремния
Фотолитография – формирование рисунка в слое металла
Нанесение оксида кремния плазмохимическим методом
Термообработка – «вжигание» контактов
Фотолитография – вскрытие окон в диэлектрике над контактными площадками
n++
p+
n++
n
p
Si*
Si*
n+
Si*
n+
p
p+
p+