Главная Промышленная автоматика.

100 Ом/П и глубиной залегания рп-перехода 3 мкм. Пластина вновь оксидируется, и окисел селективно удаляется во второй раз. В полученные отверстия проводится п-диффузия фосфора с высокой концентрацией {п+), при этом получают поверхностное сопротивление 2 Ом/П и глубину залегания перехода 2,5 мкм. Поверх диффузионного слоя вновь формируется окисел,

МасиаЗ

Нанесение фоторезиста


Шска 6

Локалозация окон для оми-ческихкоток-тов

Металлиза ция

Маска 7 [

- Локализация мест с которых нужно удалить металл

Фиг. 1.8. Процесс изготовления основных компонентов в ПИ-процессе. (Взято из Analysis and Design of Integrated Circuits, C. S. Meyer, D. K. Lynn, D. J. Hamilton, eds., McGraw-Hill, New York, 1968, с разрешения фирмы

Motorola Incorporated.).

И ДЛЯ удаления окисла с участков, предназначенных под выводы компонентов, проводится еще одна фотолитография. Над всей поверхностью пластины производится испарение алюминия (процесс образования тонкой пленки). Алюминий контактирует с кремнием только на тех участках, с которых окисел был удален предшествующей фотолитографией. Межсоединения KOMnQ-нентоБ в соответствии с требуемой схемной конфигурацией обеспечиваются селективным травлением алюминия,

В первой из двух дополнительных диффузий между первоначальным островком п-типа и р-областью с модифицированной проводимостью создается рп-переход, В сформированном прп-транзисторе этот переход будет служить переходом коллектор -



база. Такая р-диффузия применяется также при формировании резисторов, для чего диффузия проводится через длинную и узкую щель, а с двух сторон участка делаются выводы (фиг. 1.3 и 1.4). В одном островке п-типа можно сформировать несколько резисторов, а изоляцию их друг от друга осуществить подключением п-островка к самой положительной точке схемы. При этом можно быть уверенным, что каждый из переходов р-рези-стор - п-островок смещен в обратном направлении. Изоляция

р-тш (изали-f рующая даффузия)

Коллектор п-типа (зпитаксиальный слой) I уЭмиттер п *-/липа

База р-типа

Ю Ю .za . \10 10 10 12 10

ЬЛ2.,пюл4ина /шм


Заагороменнш слои п-типа


толщина 0,Бшм

„ . Коллекторный кон-

Пооломка р-типа такт п*-тт, полученный диффузией

Подложка р-типа

Фиг. 1.9. Типичные размеры прп-транзистора с изоляцией переходами. (Взято из Analysis and Design of Integrated Circuits, C. S. Meyer, D. K. Lynn, D. J. Hamilton, eds., McGraw-Hill, New York, 1968, с разрешения фирмы

Motorola Incorporated.). Толщина базы 0,3 мкм. Все размеры даны в микронах.

резисторов друг от друга с помощью перехода достигается способом, подобным изоляции п-островков от р-подложки.

Вторая диффузия, проводимая при изготовлении компонентов схемы, - это диффузия п-типа, во время которой формируются эмиттеры прп-транзисторов. Здесь используется высокая концентрация легирующей примеси, для того чтобы образовать материал типа п+. Одновременно в островках п-типа формируются высоколегированные участки п+-типа для подключения алюминиевого вывода к коллекторной области транзистора. В результате этого процесса получается интегральный прп-тран-зистор, выполненный методом двойной диффузии. Как видно из фиг. 1.9, на которой приведены примеры транзистора, между Контактами эмиттера и коллектора имеется довольно широкий промежуток. Слаболегированная коллекторная область п-типа представляет собой довольно высокое сопротивление для тока,



текущего между эмиттерным и коллекторным выводами. Захороненный слой, создаваемый из высоколегированного вещества и расположенный непосредственно под коллекторной областью, значительно снижает объемное коллекторное сопротивление. На фиг. 1.10 в укрупненном масштабе представлена область расположения этого захороненного слоя. Эмиттерные электроны проходят через область базы и попадают на коллекторную область, в которой они текут в вертикальном направлении к захороненному слою через эффективное сопротивление Ra- Далее

Коллектшиий тн- I такт п-типа

2тмГ 1 /<о/глектор

-J- ГУ гПИПП

п-типа

Лмкм I

* Змкм

С

Юмкм

1 Ь:!

слои п.*-типа

25тм

Подложка р-типа

Фиг. 1.10. Поперечный разрез иря-транзистора, иллюстрирующий функщно захороненного слоя. (Взято из Electronic Integrated Circuits and Systems by F. Fitchen, © 1970 by Litton Educational Publishing, Inc., с разрешения фирмы Van Nostrand Reinhold Company.)

электроны движутся через эффективное сопротивление захороненного слоя Rb, которое много меньше сопротивления коллекторной области. Наконец, электроны проходят через Rc к коллекторному выводу и покидают прибор.

На фиг. 1.11 представлены различные компоненты в типичной вертикальной структуре, полученной при обычном порядке этапов производства в островках с изоляцией рп-переходом. В дополнение к обычному прп-транзистору и диффузионному резистору на схемы показаны в разрезе боковой и подложечный рпр-траизисторы, а также МОП-конденсатор. Рассмотрим различные модификации основного ПИ-процесса изоляции переходом, применяемые при изготовлении этих компонентов.

Боковые рпр-транзисторы

Боковой рпр-транзистор можно формировать в течение процесса основной диффузии, проводимой при изготовлении обычного прп-транзистора. Транзистор называется боковым потому, что ток в базе прибора протекает параллельно поверхности





0 1 2 3 4 5 6 [7] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0037