Podłożem układu scalonego jest płytka krzemu typu P, która przede wszystkim spełnia funkcję nośnika mechanicznego, a jej parametry elektrofizyczne nie muszą być ściśle kontrolowane (zwykle NA=1021 m-3). Górna powierzchnia płytki jest starannie polerowana, gdyż przez tę powierzchnię będą przeprowadzane dalsze procesy technologiczne. Jakość dolnej powierzchni jest mało istotna. Po pierwszym procesie fotolitografii płytka jest pokryta warstwą SiO2 z wytrawionymi oknami w miejscach odpowiadających lokalizacji tranzystorów.
Przez te okna jest przeprowadzana dyfuzja domieszki donorowej w celu wytworzenia warstw zagrzebanych . Jako domieszkę stosuje się arsen lub antymon, gdyż współczynnik dyfuzji tych domieszek ma wartości około dziesięć razy mniejsze niż dla fosforu. Chodzi o to, by warstwa zagrzebana w kolejnych obróbkach wysokotemperaturowych (utleniania i dyfuzji) nie „rozpływała się” w głąb płytki.
W następnej fazie na powierzchni płytki wytwarza się warstwę epitaksjalną typu n. Grubość tej warstwy wynosi 5...20 mm.
Po drugiej fotolitografii są otwierane okna, przez które przeprowadza się dyfuzję boru w celu „przecięcia” warstwy epitaksjalnej obszarami typu p, czyli w celu utworzenia odizolowanych wysp typu n.
Po trzeciej fotolitografii są otwierane okna, przez które przeprowadza się dyfuzję boru w celu utworzenia obszaru typu p spełniającego funkcję bazy w tranzystorze.
Po czwartej fotolitografii są otwierane okna w celu przeprowadzenia dyfuzji fosforu do obszaru emitera i kolektora (rys. f). W ten sposób powstaje warstwa emiterowa n+ oraz warstwa n+ w obszarze kolektora, ułatwiająca uzyskanie styku omowego półprzewodnika z kontaktem metalicznym.
W piątym procesie fotolitografii są otwierane okna w tych miejscach, w których będą wykonane kontakty półprzewodnika z metalicznymi ścieżkami połączeniowymi . Są to tzw. okna kontaktowe emitera, bazy i kolektora. W celu zwiększenia szybkości działania tranzystorów zwykle między operacjami czwartej i piątej fotolitografii przeprowadza się dyfuzję złota do całej płytki (przez dolną powierzchnię). Atomy złota spełniają funkcję centrów generacyjno-rekombinacyjnych, to jest powodują zmniejszenie czasu życia nośników, czyli mają korzystny wpływ na zwiększenie szybkości działania układu scalonego. Po etapie piątej fotolitografii na całą powierzchnię płytki naparowuje się warstwę metalu (najczęściej aluminium).
W szóstym procesie fotolitografii
następuje wytrawienie aluminium tak, by pozostały tylko ścieżki połączeń
międzyelementowych i pola kontaktowe służące do wykonania połączeń struktury
układu scalonego z wyprowadzeniami zewnętrznymi . Często wykonuje się
jeszcze pasywację, to jest pokrywa się powierzchnię płytki warstwą szkliwa;
wówczas przeprowadza się siódmy proces fotolitografii w celu otworzenia okien
do pól kontaktowych. Zadaniem tej pasywacji jest ochrona powierzchni płytki od
uszkodzeń mechanicznych (zadrapań itp.) w kolejnych procesach obróbczych.
Złożoność technologii określa liczba procesów fotolitografii, których w tym
przypadku jest sześć i ewentualny siódmy, związany z pasywacją całego układu.
Gdyby wymienić szczegółowo wszystkie operacje technologiczne, to byłoby ich
około trzystu.
Na rysunku pokazane są trzy wyspy 1,2,3 typu n wykonane w podłożu typu p, które są
odizolowane wzajemnie, gdyż każde dwie wyspy tworzą wraz z podłożem dwa złącza
n-p połączone szeregowo przeciwstawnie, jak to pokazano dla wysp 1 i 3. Przy
dowolnej zatem polaryzacji wzajemnej dwóch wysp zawsze jedno ze złączy pracuje
w kierunku zaporowym. Najczęściej stosuje się polaryzację podłoża największym
napięciem ujemnym, jakim dysponuje się przy określonym zasilaniu układu.
Wówczas oba złącza są spolaryzowane zawsze w kierunku zaporowym. Ten sposób
izolacji nazywamy izolacją złączem, zapewnia on rezystancję między wyspami
rzędu 109 . W środkowej warstwie 2 jest wykonany tranzystor, ma on
warstwę n+ pod obszarem kolektorowym
typu n. Jest to tak zwana „warstwa zagrzebana”. Warstwa ta zmniejsza rezystancję szeregową kolektora, czyli ma
istotny wpływ na zmniejszenie napięcia nasycenia tranzystora.
