Проектирование интегрального параметрического стабилизатора напряжения

курсовая работа

2.2.1 ЭПИК-технология

Данная технология основана на получении изолирующих областей из слоев оксида (нитрида) кремния и поликристаллического кремния. В зависимости от последовательности их формирования ЭПИК-технология имеет несколько модификаций. Последовательность формирования простой ИМС на биполярных транзисторах с диэлектрической изоляцией элементов слоем оксида кремния представлена на рис. 2.6. Вначале составляют партию кремниевых пластин n-типа с удельным сопротивлением 0,2- 10 Ом*см, которые подвергают очистке.

Затем в исходных пластинах n-типа диффузией сурьмы или мышьяка на глубину 1-2 мкм формируется скрытый n+-слой по всей площади пластины. Путем термического окисления пластин со стороны n+-слоя на поверхности пластины получают маскирующий слой оксида. Методом первой фотолитографии в этом слое создают окна под изоляционные области (рис. 2.6, а), а за счет травления кремния в не защищенных оксидом участках -канавки глубиной 8-15 мкм (рис. 2.6,б).

Рис. 2.6. Последовательность формирования полупроводниковой ИМС, изготовляемой по ЭПИК -технологии:

1-исходная пластина кремния n-типа; 2-диффузионный скрытый слой n+-типа;3-оксид кремния; 4-поликристаллическийкремний (подложка)

Для получения на рельефной поверхности пластины слоя оксида толщиной около 1 мкм используют пиролиз силана или термическое окисление (рис. 2.6, в). На поверхности пластин со стороны окисленных канавок наращивается поликристаллический кремний толщиной ~200 мкм (рис. 2.6, г), который является основанием (подложкой) будущей ИМС. После этого с противоположной поверхности пластины (со стороны кремния n-типа) сошлифовывают или стравливают слой монокристаллического кремния n-типа до оксидного слоя (рис. 2.6, д). Таким образом, получают области кремния n-типа со скрытыми n+-слоями, изолированные друг от друга слоем SiO2. В этих областях методами окисления, фотолитографии и диффузии формируют элементы микросхемы. Дальнейший процесс изготовления начиная с формирования базовых областей проводят аналогично планарно-эпитаксиальному.

Данный технологический процесс позволяет получить хорошую изоляцию между элементами как по постоянному, так и по переменному току, поскольку емкость, образованная слоем оксида, может быть очень малой (30 пФ/мм2 при слое оксида кремния толщиной 1 мкм). Измеренное сопротивление изоляции превышает 1012 Ом при напряжении 100 В, а пробивное напряжение выше 800 В для слоя толщиной 1 мкм. Кроме того, ЭПИК-технология дает возможность изготовлять на одном кристалле высокочастотные и низкочастотные диоды, используя селективную диффузию золота, а также облегчает получение на одном кристалле транзисторов типов n-p-n и p-n-p. По такой технологии целесообразно изготовлять микромощные и быстродействующие цифровые и высокочастотные аналоговые ИМС. Но стоимость технологического процесса при этом высока по сравнению с процессами изоляции р-n переходами.

Делись добром ;)