V形槽隔離

V形槽隔離（V-groove isolation）是雙極積體電路的一種隔離技術。它利用矽的某些晶面在一定的腐蝕液中腐蝕速度的不同，即所謂各向異性腐蝕技術，從而得到可以把元器件分開的隔離槽。

基本介紹

• 中文名：V形槽隔離
• 外文名：V-groove  isolation
• 套用：雙極積體電路
• 原理：各向異性腐蝕
• 特點：提高速度和集成度
• 介質：空氣

原理

V形槽隔離是用各向異性腐蝕的方法在隔離區形成V型溝槽的一種空氣隙隔離。由於元件間以空氣介質隔離， 因此，電晶體的基區和集電極可以靠邊。這就大幅度減少了集電極側壁電容；同時，電晶體面積可減小到常規pn結隔離的1/6。V形槽隔離技術有利於提高速度和集成度。

改進的V形槽隔離

為了改善V形槽隔離矽片表面的平整度，以便使用簡單的鋁金屬化及多層布線，往往用多晶矽或聚醯亞銨填平溝槽。

填充多晶矽是在溝槽腐蝕後由CVD澱積多晶矽完成的。

其步驟是：矽槽腐蝕-熱氧化-多晶矽澱積-磨去矽島表面的多晶矽(或反應離子腐蝕)，以後工藝同常規工藝。下圖示出了這種多晶矽填充V形槽結構。

改進的V形槽隔離

舉例

例如，在加熱的聯氨溶液(N₂H₄的水溶液)中，由於矽的<100>晶向的原子密度比通常所用的<111>晶向的原子密度低，因此腐蝕速度較快(大約快30倍)。這樣，在對<100>晶面進行腐蝕時，就沿<111>面形成V形的腐蝕槽。

V形槽隔離

V形槽的腐蝕是自動停止的，因為一旦<100>面腐蝕完後，剩餘的<111>晶向的側面腐蝕得非常慢。

優點

V形槽隔離的最大優點是改善了橫向腐蝕，減小了隔離區面積(或隔離槽寬度)，因而提高了集成度；此外是設有隔離牆電容，因此電路速度較快。