双极结型器件的结构：

所谓双极结型器件，是在硅基板内设置使元件间电气隔离用的绝缘区域，并在各个被隔离区域上分别形成基极/发射极/集电极区域所需要的结构，较后述的MOS型要复杂得多。隔离中采用的是pn结隔离方式。经过4～5次的杂质扩散，形成三极管结构。

用氧化膜（SiO2）替代pn结的方式，可大大降低结电容，使设计基准（特征线宽）缩小化成为可能。在氧化膜隔离中，大都采用LOCOS（LOCal Oxidation of Silicon，硅局部氧化）方式。

现在最先进的双极结型LSI都是采用这种氧化膜隔离技术。与CMOS型器件相比，具有这种双极结型结构的器件功耗大、制作工艺复杂，而性能与CMOS不相上下，因此应用范围越来越小。

作为制作双极结型器件的工艺技术，用于杂质导入的扩散或离子注入的工艺次数多，杂质纵向的浓度分布控制十分重要，而且还要进行缺陷控制等，这些要通过热处理等一次性完成，对热处理的要求很高，因此热处理等的总体设计十分重要。

硅栅MOS器件的结构：

MOS型结构与双极结型结构不同，采用了由硅基板及其上的氧化膜，以及二者之上的电极形成的MOS（Metal OxideSemiconductor）型电容器、三极管，结构相对简单。CMOS采用兼有n沟道型MOS与p沟道型MOS的器件结构，因此称为互补（complementary）型MOS，即CMOS。

最开始作为栅极采用的是金属铝， 20世纪60年代后半期，开发出硅栅结构，由于硅栅具有性能好、可靠性高、尺寸小等诸多优势，因此逐渐将Al栅淘汰出局。从制作工艺过程讲，由于Si-SiO2界面稳定，对Na+离子等的控制也十分有效，因此MOS型取代了双极结型，逐渐占据器件的中心地位。由CMOS构成的回路功耗也低，现在CMOS在所有领域都取代了双极结型而得到普遍使用。

前者在基板上采用了p型硅，后者在基板上采用了n型硅。这种硅栅结构又称为“自对准栅（self-align gate）结构”，当时采用这种方式的用意，是为了保证栅与源及漏的位置不受光刻的制约而能自动决定，现在已成为标准结构而普遍采用。假如没有这种方法，高密度存储器的开发恐怕也难以成功。

硅栅CMOS器件的结构：

CMOS是在同一基板上共有p沟道和n沟道的MOS结构组成的，从结构上分为三种：①具有n阱的n阱结构；②具有p阱的p阱结构；③在高阻抗区域内兼有n阱和p阱的双阱结构。

CMOS制作包括阱形成和n沟道、p沟道相关的各个三极管的形成，因此，源/漏区域所需要的杂质导入的次数多，与双极型器件不相上下。在工艺过程中，清洁的栅氧化膜形成及多晶硅（或多晶硅化物）电极的形成、浅源/漏区域的形成等都十分重要，而且要实现三极管的微细化也需要下一番功夫。

兼具双极型器件的高速性优势和CMOS器件的低功耗优势，BiCMOS器件是在一个芯片内同时形成双极型器件和CMOS器件。在MPU的制品化等方面就采用了这种结构，若在SOI基板上形成，性能可以进一步提高。由于要在同一芯片内形成制作工艺不同的双极型和CMOS型器件，因此二者工艺的整合化需要相当复杂的技术。实际操作中，工艺程序的合理化和工艺条件的最佳化必不可少。

BiCMOS器件和SOI器件的结构：

先在基板上形成n阱，再在其中形成npn型的双极结型三极管。通过扩散形成半导体结的工艺，要设法在CMOS和双极结型之间通用化，使工艺尽可能简约，工艺路线尽可能短。

现在大量的BiCMOS都已实现制品化，但在确保功能的基础上，为了实现工艺方便、结构简单，每一种的工艺顺序和组合是千差万别的。

BiMOS器件的结构

所谓SOI（Silicon On Insulating Substrate），是在绝缘体层之上形成Si层制成SOI基板，再按如前所述的方法，在SOI基板上形成器件。经多年的研究开发，SOI器件已有各种类型的产品面市。与使用硅晶圆的情况相比，使用SOI基板由于不受普通Si基板固有容量的限制，有可能实现器件的更高性能化。

SOI基板的制作方法，有晶圆键合法和通过氧离子注入硅基板内部形成绝缘层而被称为SIMOX（Separation byIMplanted OXygen）的方法。这两种方法都是复合工艺的产物，此后又都有各种各样的变化和进展。20世纪60年代后期，通过在蓝宝石基板上外延硅单晶层，开发出SOS（SiliconOn Sapphire）器件。通过优化外延条件可以控制并提高硅单晶外延层的质量，甚至可以按要求制作Si-Ge层及梯度材料层等，人们期待这种方法会在半导体材料创新方面有所作为。