Способ изготовления радиационно стойкого полупроводникового прибора Российский патент 2023 года по МПК H01L21/265 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с высоким коэффициентом усиления и повышенной радиационной стойкостью.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5163178 США, МКИ H01L 29/72] в котором тип проводимости подложки соответствует типу проводимости области базы прибора. Эмиттерный и коллекторный электроды создают путем локального легирования поверхности подложки через окна, сформированные с использованием фотолитографии; ширина базы определяется расстоянием между легированными областями. Затем проводят повторный процесс легирования удаленных от базы частей электродов эмиттера и коллектора, повышая в них концентрации легирующих примесей. В таких полупроводниковых приборах из-за не технологичности процесса формирования легированных областей увеличивается дефектность структуры и ухудшаются параметры приборов.

Известен способ изготовления радиационно стойкого полупроводникового прибора [Заявка 2667442 Франция, МКИ H01L 23/552]. На поверхности сильно легированной полупроводниковой подложки р+ или n+ -типа проводимости наращивается слаболегированный активный слой толщиной 150 нм, который затем имплантируется ионами кислорода с целью формирования скрытого изолирующего слоя диоксида кремния толщиной 350 нм. Таким образом, активный слой располагается на поверхности изолирующего слоя. Использование сильно легированной полупроводниковой подложки обеспечивает сток генерируемых облучением зарядов, а также быстрой рекомбинации.

Недостатками способа являются: пониженные значения коэффициента усиления; высокая дефектность; низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: повышение коэффициента усиления и радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных приборов.

Задача решается путем формирования области базы биполярного транзистора внедрением ионов бора при токе пучка 200 мкА/см², энергия ионов 20-80 кэВ, дозой 2*10¹⁶ см^-2 с последующим лазерным отжигом, длительностью импульса 20 не, плотность энергией 0,5 Дж/см² вакууме 1,3*10^-5 Па.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы приборы.

Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,3%.

Технический результат: повышение коэффициента усиления и радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных приборов.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления радиационно стойкого полупроводникового прибора путем формирования области базы биполярного транзистора внедрением ионов бора при токе пучка 200 мкА/см², энергии ионов 20-80 кэВ, дозой 2*10¹⁶ см^-2 с последующим лазерным отжигом длительностью импульса 20 не, плотностью энергий 0,5 Дж/см² вакууме 1,3*10^-5 Па, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с высоким коэффициентом усиления и повышенной радиационной стойкостью. Способ изготовления радиационно стойкого биполярного транзистора включает формирование области базы, внедрение ионов и отжиг, при этом область базы биполярного транзистора формируют внедрением ионов бора при токе пучка 200 мкА/см² и энергии ионов 20-80 кэВ и дозой 2⋅10¹⁶ см^-2, после чего осуществляют отжиг лазером в вакууме 1,3⋅10^-5 Па длительностью импульса 20 нс и плотностью энергий 0,5 Дж/см². Изобретение обеспечивает возможность увеличения значения коэффициента усиления, который является характеристическим параметром характеризующий радиационную стойкость прибора. 1 табл.

Способ изготовления радиационно стойкого биполярного транзистора, включающий формирование области базы, внедрение ионов и отжиг, отличающийся тем, что область базы биполярного транзистора формируют внедрением ионов бора при токе пучка 200 мкА/см² и энергии ионов 20-80 кэВ и дозой 2⋅10¹⁶ см^-2, после чего осуществляют отжиг лазером в вакууме 1,3⋅10^-5 Па длительностью импульса 20 нс и плотностью энергий 0,5 Дж/см².