Изоляция элементов ИМС тонкой пленкой диэлектрика

Наиболее характерным для этих способов изоляции является эпик - процесс (рис. 120). В качестве исходной подложки исполь­зуют монокристаллическую кремниевую пластину n-типа. На од­ной из сторон пластины наращивают эпитаксиальный слой n⁺-типа или создают диффузионный n⁺-слой. Затем проводят окисление поверхности подложки. С помощью процесса фотолитографии в пленке Si02 вскрывают окна, т.е. создается маска для глубинного травления. Через эту маску вытравливают канавку в кремнии, стен­ки которой затем снова подвергают окислению. Поверх пленки SiO, наращивают эпитаксиальный поликристаллический слой кремния толщиной 300-600 мкм. Затем пластину переворачивают, шлифуют и полируют со стороны монокристаллического кремния почти до пленки SiO,. Оставшийся перед пленкой Si02 слой моно­кристаллического кремния снимают в полирующем травителе. В результате получается подложка с изолированными областями (карманами) монокристаллического кремния. В каждом из кар­манов обычными приемами планарной технологии формируют не­обходимые структуры активных и пассивных элементов ИМС. Таким образом, изоляция элементов ИМС осуществляется тонкой пленкой SiO,. Слой поликристаллического кремния, в котором утоплены области монокристаллического кремния, выполняет роль несущей подложки.

Рисунок 120 – Изоляция диэлектрической пленкой

Все разновидности этого способа требуют прецизионной ме­ханической обработки, которая затруднена вследствие прогиба подложки. Прогиб обусловлен различием коэффициентов тепло­вого расширения монокристаллического кремния, а также раз­личиями значений микротвердости материалов (диоксида крем­ния, моно- и поликристаллического кремния). В связи с резким увеличением потерь в поликристаллическом кремнии при повы­шении частот предел рабочих частот ИМС не превышает 250 МГц.