14. Технология изготовления транзисторов.

• Планарно-эпитаксиальная

• Сплавная

  • Дифузионный

  • Дифузионносплавной

При планарно-диффузионной технологии исходную пласти­ну монокристалла, в которой формируют р—w-переход, покры­вают тонким защитным слоем диэлектрика. После этого спосо­бом фотолитографии изготовляют первую оксидную маску, для чего в защитном слое делают отверстия (окна) требуемой кон­фигурации по числу необходимых р—п-переходов. Для этого за­щитный слой покрывают тонким слоем светочувствительной эмульсии — фоторезиста, на поверхность которого проектиру­ют требуемый рисунок маски. После этого изображение прояв­ляется, и засвеченные участки фоторезиста стравливаются, об­нажая защитный слой. С помощью травления обнаженные уча­стки защитного слоя растворяют, и таким образом формируется требуемая совокупность окон. Через полученные окна произво­дят диффузию необходимых примесей в исходную подложку кремния.

Планарно-эпитаксиальная технология дает возможность на­ращивать полупроводниковый слой на подложку любого типа проводимости, при котором кристаллическая структура нара­щенного слоя является продолжением кристаллической струк­туры подложки. Состав наращенного слоя (эпитаксиальной пленки) может отличаться от состава подложки. Наращивая эпитаксиальный слой л-типа на подложку из кремния /?-типа, можно сформировать р—л-переход, причем однородный по структуре эпитаксиальный слой может служить основой для из­готовления других р—п-переходов, если его покрыть защитным слоем, а затем повторить технологический процесс, изложен­ный при рассмотрении планарно-диффузионной технологии.

Рассмотрим некоторые технологические приемы планарной технологии.

Окисление исходного кремния производят при температуре около 1000 °С в среде влажного кислорода до образования на по­верхности пластины кремния диэлектрической пленки диоксида кремния (Si02) толщиной до 2 мкм.

Фотолитографию используют для защиты отдельных участков кремниевой пластины при создании окон. На поверхность пла­стины наносят слой фоторезиста, который засвечивают через шаблон с прозрачными и непрозрачными участками в соответст­вии с количеством и конфигурацией окон. После обработки фо­тослоя отдельные его участки вытравливают, чем обеспечивается локальный доступ к поверхности пластины.

• Травление — операция, при которой образовавшаяся на по­верхности пластины пленка Si02 растворяется плавиковой ки­слотой на незащищенных участках.

• Диффузия — операция по формированию р—п-переходов на заданных участках полупроводника. Пластину кремния помеща­ют в термостат с температурой около 1200 ° С, содержащий газ с необходимыми примесями, диффундирующими в исходный по­лупроводник через окна в пленке Si02. Изменяя тип и концен­трацию примесей, можно получить требуемую многослойную р—«-структуру в кристалле полупроводника.

• Эпитаксия — операция по наращиванию при высокой тем­пературе слоя полупроводника одного типа проводимости на поверхности исходной пластины полупроводника другого типа проводимости. При этом, как было указано ранее, наращенный слой в точности повторяет кристаллическую структуру исход­ного материала.

• Напыление — операция по созданию проводников и контакт­ных площадок посредством осаждения в вакууме паров соответ­ствующих материалов на поверхность кристалла через маску.

• Ионное легирование — операция, заключающаяся в облучении полупроводниковой пластины ускоренными до необходимой скорости ионами примеси.