Розглянемо двенадцатівольтових КМОП технологію виготовлення кристалів ІМС стабілізаторів напруги. На додаток до звичайної КМОП технології для ІМС силової електроніки необхідно створити ПМОП транзистор з вбудованим каналом для отримання температуронезавісімого джерела опорного напруги. Крім того, щоб забезпечити перевагу КМОП технології перед біполярними, необхідно створити високоомні резистори з питомим опором порядку 10 кОм / кв.

Розглянемо послідовність технологічних операцій.

Рис. 4.2. Типова структура елементної бази, виготовленої за КМОП технології

У підкладці 1 η-типу провідності КЕФ 4,5 методом дифузії формують кишені р типу 2 для η-МОП транзисторів 3 та п типу 4 для p-МОП транзисторів 5. Глибина кишень – від 5 до 6 мкм. Наноситься маска нітриду кремнію Si3N4, Проводиться легування бору (p-тип), робиться локальне окислення, віддаляється Si3N4, Проводиться легування фосфору (η-тип). Шар нітриду кремнію Si3N4 захищає поверхню кремнію від окислення.

В р-кишені в місці майбутнього LOCOS методом іонного легування бору створюють р+ охорону 6.

Формують поділ LOCOS (локальне окислення) 8: наносять шар нітриду кремнію Si3N4, Роблять фотолитографию, окислюють кремній. Там, де немає нітриду, зростає ізолюючий окисел.

Методом іонного легування фосфору формують вбудований канал для ПМОП транзистора з вбудованим каналом 8.

Роблять окислення товщиною 0,025 мкм подзатворного діелектрика 9. Осаджують полікристалічний кремній і роблять травлення полікремнію і подзатворного діелектрика.

Іонним легуванням фосфору отримують пістокі, а іонним легуванням бору – р “витоки. Слаболегірованних витоки дозволяють усунути ефект« гарячих »носіїв. Активація легованих фосфором пістоков і легованих бором р “витоків проводиться після плазмо-хімічного травлення« спейсеров »10.« спейсерами »- окисні бічні стінки затвора, що дозволяють розділити п+ від η і р+ від р ~ витоків МОП транзисторів. Причому шар «Затвор» 11 є односторонньою маскою для п+ і р+ витоків, а шар «Затвор» зі «спейсерами» – для η і р “витоків.

Іонним легуванням фосфору формують п+ витоки 12.

Іонним легуванням бору формують р+ витоки 13.

Легуванням бору отримують високоомні полікремнієві резистори 14 (10 кому / кв).

Осаджують міжслойна діелектрик 15, розкривають контакти до областей. В якості міжшарового діелектрика найчастіше використовується борофосфоросілікатное скло (БФСС). Це призводить до гарної конформности плівки та зменшення бічних роз’ятрити при плазмохімічному травленні контактів. Конформне відтворення рельєфу характеризується тим, що товщина плівки на стінках сходинки не відрізняється від товщини плівки на рівній поверхні підкладки. Легування плівки двоокису кремнію фосфором і бором з наступним оплавленням призводить до планарізаціі рельєфу. Легування плівки двоокису кремнію бором зменшує бічні роз’ятрити при травленні контактів в двоокису кремнію. Відсутність значних бічних роз’ятрити призводить до більш повного перекриття контактів шинами металізації.

Формують шар металізації товщиною 1,1 мкм.

Завершується процес формуванням пасивуючого покриття 16 – ПХО (плазмохимическое осадження кремнію) товщиною 0,4 мкм і нанесенням нітриду кремнію Si3N4 товщиною 0,7 мкм.

Джерело: Білоус О.І., Єфименко С.А., Турцевич А.С., Напівпровідникова силова електроніка, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. кол. вкл.