Изоляция элементов в монолитных ИМС

Все методы изоляции делятся на:

• 1) Изоляция обратно смещённым p-n-переходом
• 2) Изоляция диэлектриком

Метод трёх диффузий. 1 недостаток: диффузия длится очень долго /десятки часов/.

Метод разделительной диффузии.

Эпитаксио-технологический процесс выращивания монокристаллов.

Горизонтальная составляющая тока в коллекторе вызывает нагревание /коллектор слабо легирован большее сопротивление/. Для уменьшения сопротивления делается скрытый n+ слой на дне кармана.

Перед тем, как выращивать эпитаксиальный слой, на дне будущих карманов методом локальной диффузии формируется n+ слой, затем проводится эпитаксиальное наращивание.

Это изоляция методом обратно смещённого перехода.

Изопланарная технология — метод прокисления /SiO2/. Это комбинированный метод.

Рассмотрим изоляцию диэлектриком. Одна из распространённых технологий — ЭПИК-процесс.

• 1) Берется пластина полупроводника n-типа с параметрами коллектора
• 2) Затем на этой пластине выращивается эпитаксиальный слой — это будущий скрытый n+ слой
• 3) Вытравливаются канавки. Затем вся рельефная структура окисляется
• 4) Дальше — сверху методом напыления наращивается поликристаллический кремний /Si/ толщиной 200…300 мкм. Назначение — чисто механическое удерживание. Встречается керамика, но она дороже.
• 5) Затем — всё, что ниже Si сошлефовывается/удаляется/ механической обработкой.

Технология «кремний на сапфире».

• 1) Берётся пластина сапфира. /Сапфир и кремний имеют одинаковую кристаллическую решётку, поэтому можно проводить эпитаксию/. Сапфир — очень хороший изолятор.
• 2) Наращивается слой Si толщиной в 10…15 мкм
• 3) Методом фотолитографии в Si травятся сквозные канавки

Недостаток — рельефность получаемой структуры.