Т. В. Свистова основы микроэлектроники учебное пособие

Изоляция диэлектрическими пленками. На рис. 2.4 по-
казана последовательность операций изоляции элементов тон-
кими диэлектрическим пленками. На исходной пластине n-
кремния выращивается эпитаксиальный n
+
-слой (рис. 2.4, а). 
На поверхности пластины анизотропным травлением на глу-
бину 20 - 30 мкм создаются канавки треугольной (V - образ-
ной) формы (рис. 2.4, б). Рельефная поверхность термически 

---

33 
окисляется, так что получается изолирующая пленка SiO
2
толщиной около 1 мкм.
Рис. 2.4. Последовательность операций изоляции
элементов тонкими диэлектрическим пленками 
Затем на поверхность SiO
2
наносится слой высокоомного 
поликристаллического кремния толщиной 200 - 250 мкм (рис. 
2.4, в). Исходный монокристалл n-кремния сошлифовывается 
снизу до тех пор, пока не вскроются вершины вытравленных 
канавок (рис. 2.4, г), в результате чего образуются изолиро-
ванные друг от друга слоем SiO
2 
монокристаллические области 
(карманы). Потом в этих карманах будут создаваться элементы 
интегральной схемы. 

---

34 
Наибольшее распространение получили процессы, свя-
занные с созданием транзисторных структур на диэлектриче-
ской подложке - КНД - кремний на диэлектрике. В качестве 
диэлектрической подложки часто используют сапфир, и такой 
способ изоляции получил название КНС - кремний на сапфи-
ре.  
На сапфире (рис. 2.5) выращивается эпитаксиальный 
слой n-кремния толщиной 1 - 3 мкм. «Островки» создаются 
локальным травлением кремния до сапфирной подложки. В 
островках создаются транзисторные структуры. После этого 
воздушные зазоры между островками заполняются изолирую-
щим поликристаллическим кремнием, на поверхности которо-
го создаются соединения элементов схемы.
Рис. 2.5. Структура «кремний на сапфире» 
Изоляцию диэлектриком относят к двухфазному способу 
потому, что используются одновременно две фазы - диэлек-
трик и полупроводник. 
Диэлектрическая изоляция позволяет на несколько по-
рядков снизить токи утечки и на порядок удельную емкость по 
сравнению с p-n-переходом. Существенным недостатком ди-
электрической изоляции является необходимость точной шли-
фовки. Диэлектрические канавки могут быть и прямоугольной 
формы.
К недостаткам этого способа изоляции следует отнести 
необходимость совмещения нескольких разнородных техноло-
гических процессов.