[发明专利]抗辐照加固硅PNP双极型晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种抗辐照加固硅PNP双极型晶体管，包括衬底本体(1)和外延层(2)，其特征是，在敷设有掩蔽层(3)，并在掩蔽层(3)中部下方的外延层(2)上设置有基区(4)，在基区(4)中心位置设置有发射区(5)，在发射区(5)中心处设置有穿过掩蔽层(3)的发射区电极(9)；在外延层(2)的上方靠近边缘处设置有保护环(6)；在发射区(5)外侧的基区(4)边缘处设置有高磷区(7)，在高磷区(7)上方设置有穿过掩蔽层(3)的基区电极(8)；在除基区电极(8)和发射区电极(9)之外的外延层(2)上方设置有保护层(10)。

2.根据权利要求1所述的抗辐照加固硅PNP双极型晶体管，其特征是，在发射区(5)中心处上方的掩蔽层(3)上设置有发射区电极通孔，所述发射区电极(9)上端穿过发射区电极通孔高于掩蔽层(3)；在高磷区(7)上方的掩蔽层(3)上设置有基区电极通孔，所述基区电极(8)上端穿过基区电极通孔且与发射区电极(9)高度相同。

3.根据权利要求1所述的抗辐照加固硅PNP双极型晶体管，其特征是，所述掩蔽层(3)为在外延层(2)通过一次氧化工艺进行生长的氧化层。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的抗辐照加固硅PNP双极型晶体管，其特征是，所述保护层(10)为采用二氧化硅和氮化硅进行淀积的钝化层，钝化层的单层厚度大于0.1μm。

5.一种抗辐照加固硅PNP双极型晶体管的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

1)根据晶体管功率，选择合适的芯片版图，并在衬底本体的上表面向上外延形成合适电阻率及厚度的外延层，形成硅外延片；

2)在硅外延片上通过第一次氧化工艺进行氧化层生长，并将生长的氧化层作为掩蔽层；

3)将步骤2)制作的硅外延片利用选择的芯片版图进行基区光刻，将去掉的氧化层区域作为基区位置；

4)将完成基区光刻的硅外延片采用低磷预涂和第二次氧化工艺进行基区位置的杂质扩散，形成基区；并利用基区上生长的氧化层作为掩蔽层进行光刻后的发射区杂质扩散；

5)将完成第二次氧化的硅外延片利用选择的芯片版图进行发射区光刻，去掉的氧化层区域为发射区位置和保护环位置；

6)将完成发射区光刻的硅外延片采用硼扩散和第三次氧化工艺进行发射区位置和保护环位置的杂质扩散，分别形成发射区和保护环；

7)将完成第三次氧化的硅外延片利用选择的芯片版图进行高磷区光刻，去掉的氧化层区域为高磷区位置；

8)将完成高磷区光刻的硅外延片进行背面蒸金；

9)将完成背面蒸金的硅外延片采用高磷扩散和第四次氧化工艺，进行高磷区位置的杂质扩散，形成的高磷区；

10)将完成第四次氧化的硅外延片利用选择的芯片版图进行引线孔光刻，去掉的氧化层区域为基区和发射区的引线孔位置；

11)将完成引线孔光刻的硅外延片进行磨片，将背面减薄；

12)将背面减薄的硅外延片进行正面蒸铝；

13)将蒸铝后的硅外延片利用选择的芯片版图进行铝反刻，保留的铝层作为基区电极和发射区电极；

14)将进行铝反刻的硅外延片采用合金去胶工艺完成硅铝合金去胶，目的是形成硅铝共熔合金；

15)将完成合金去胶的硅外延片进行钝化层淀积，钝化层作为保护层；

16)将完成钝化层淀积的硅外延片利用选择的芯片版图进行键合点光刻，去掉键合点处上方的钝化层，为后续封装引出电极。

6.根据权利要求5所述的抗辐照加固硅PNP双极型晶体管的制备方法，其特征是，所述芯片版图为在满足晶体管所需最大电流的条件下，采用发射区周长面积比小的芯片版图。

7.根据权利要求5所述的抗辐照加固硅PNP双极型晶体管的制备方法，其特征是，所述基区电极和发射区电极的下表面面积均小于其上表面面积。