【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于双极器件抗辐射加固，特别涉及一种sti离子注入的抗辐照双极器件及其制备方法。
技术介绍
1、空间辐射环境会导致双极器件出现总剂量效应(tid)，直接表现为过剩基极电流△ib增加，增益系数β下降。这主要是由于总剂量辐照对双极器件结构中的sio2材料造成损伤。总剂量效应在sio2中产生电子空穴对，其中空穴的迁移率较慢，除一部分与电子复合外，剩余的空穴在向sio2/si界面移动的过程中，逐渐被sio2层内的缺陷俘获，形成氧化层固定电荷；另外，空穴与sio2层内的si-h键发生反应置换出h+，最终h+移动到sio2/si界面与界面si-h键反应，生成界面态。
2、现有技术中，双极器件抗辐照加固常用的方法主要包括减小基区宽度、增加基区表面掺杂浓度、减小基区表面氧化层厚度、减小发射极周长面积比等，这些加固方法严重影响双极器件的常态特性，为了保证双极器件常态特性稳定，大量工艺参数需要重新开发。
3、研究发现，在双极器件的sti(浅沟槽隔离，shallow trench isolation)氧化层内通过离子注入的方式改变sti氧化层的离子种类和浓度，可以降低sti内部因辐照产生的氧化层固定电荷和界面态数量，从而提高双极器件的抗总剂量辐照能力。
技术实现思路
1、为了解决双极器件e-b结上方的sti氧化层中，由于氧化物俘获正电荷和界面态的影响，导致双极器件抗辐照能力降低(电流增益下降)的问题，本专利技术提出一种sti离子注入的抗辐照双极器件及其制备方法。
...【技术保护点】
1.一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于，包括由下至上依次设置的第一导电类型衬底(1)、第二导电类型埋层(2)和第二导电类型集电极深阱区(3)，所述第二导电类型集电极阱区(3)四周边缘上方设置有第二导电类型集电极阱区(4)，所述第二导电类型集电极阱区(4)上方设置第二导电类型集电极注入区(5)，第二导电类型集电极深阱区(3)内部上方设置第一导电类型基极深阱区(6)，第一导电类型基极深阱区(6)四周边缘上方设置第一导电类型基极阱区(7)，第一导电类型基极阱区(7)上方设置第一导电类型基极注入区(8)，第一导电类型基极深阱区(6)内部上方设置第二导电类型发射极阱区(9)，第二导电类型发射极阱区(9)上方设置第二导电类型发射极注入区(10)，第二导电类型发射极注入区(10)和第一导电类型基极注入区(8)之间且位于第一导电类型基极深阱区(6)上方设置离子注入STI隔离结构(11)，第一导电类型基极注入区(8)和第二导电类型集电极注入区(5)之间设置离子注入STI隔离结构(11)，第二导电类型集电极注入区(5)外侧且位于第二导电类型集电极深阱区(3)四周边缘上方设置离子注入STI
2.根据权利要求1所述的一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于：第二导电类型集电极注入区(5)位于第二导电类型集电极阱区(4)内部，前者面积小于后者，浓度高于后者；
3.根据权利要求1所述的一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于：第二导电类型集电极注入区(5)的边缘与离子注入STI隔离结构(11)相切，第一导电类型基极注入区(8)的边缘与离子注入STI隔离结构(11)相切，第二导电类型发射极注入区(10)的边缘与离子注入STI隔离结构(11)相切。
4.根据权利要求1所述的一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于，所述第二导电类型集电极深阱区(3)、第二导电类型集电极阱区(4)和第二导电类型集电极注入区(5)共同构成集电极结构；
5.根据权利要求1所述的一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于，所述第二导电类型集电极阱区(4)与第一导电类型基极阱区(7)不直接接触；第一导电类型基极阱区(7)与第二导电类型发射极阱区(9)不直接接触。
6.根据权利要求1所述的一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于，所述第一导电类型掺杂杂质为受主型时，第二导电类型掺杂杂质为施主型；所述第一导电类型掺杂杂质为施主型时，第二导电类型掺杂杂质为受主型。
7.根据权利要求1所述的一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于，离子注入STI隔离结构(11)内部填充的材料为SiO2或叠层结构，且经过掺杂离子注入。
8.根据权利要求7所述的一种STI离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于，STI掺杂离子注入的离子为氟离子、氯离子、溴离子、碘离子或砷离子。
9.如权利要求1～8任一所述的STI离子注入的抗辐照双极器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，第一导电类型基极深阱区(6)和第二导电类型埋层(2)可直接接触。
...【技术特征摘要】
1.一种sti离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于，包括由下至上依次设置的第一导电类型衬底(1)、第二导电类型埋层(2)和第二导电类型集电极深阱区(3)，所述第二导电类型集电极阱区(3)四周边缘上方设置有第二导电类型集电极阱区(4)，所述第二导电类型集电极阱区(4)上方设置第二导电类型集电极注入区(5)，第二导电类型集电极深阱区(3)内部上方设置第一导电类型基极深阱区(6)，第一导电类型基极深阱区(6)四周边缘上方设置第一导电类型基极阱区(7)，第一导电类型基极阱区(7)上方设置第一导电类型基极注入区(8)，第一导电类型基极深阱区(6)内部上方设置第二导电类型发射极阱区(9)，第二导电类型发射极阱区(9)上方设置第二导电类型发射极注入区(10)，第二导电类型发射极注入区(10)和第一导电类型基极注入区(8)之间且位于第一导电类型基极深阱区(6)上方设置离子注入sti隔离结构(11)，第一导电类型基极注入区(8)和第二导电类型集电极注入区(5)之间设置离子注入sti隔离结构(11)，第二导电类型集电极注入区(5)外侧且位于第二导电类型集电极深阱区(3)四周边缘上方设置离子注入sti隔离结构(11)。
2.根据权利要求1所述的一种sti离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于：第二导电类型集电极注入区(5)位于第二导电类型集电极阱区(4)内部，前者面积小于后者，浓度高于后者；
3.根据权利要求1所述的一种sti离子注入的抗辐照双极器件，其特征在于：第二导电类型集电极注入区(5)的边缘与离子注入sti隔离结构(11)相切...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛超洋，李燕妃，谢儒彬，徐大为，丁兵，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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