[发明专利]一种抗低剂量率辐照的双极器件制造方法

摘要

本发明公开了一种抗低剂量率辐照的双极器件制造方法。该方法采用PSG(磷硅玻璃)+SiO₂双层电极隔离介质和SiO₂+BPSG(硼磷硅玻璃)+SiO₂的多层钝化结构。本结构一方面大大降低了电极隔离介质层中的总缺陷数量；另一方面通过PSG和BPSG对正电荷的吸附性，阻止辐照环境下感生的正电荷在Si‑SiO₂界面积累，进而提高双极型器件的抗低剂量率辐照能力。本发明涉及的制造方法工艺步骤简单，与目前普遍应用的Si制造工艺兼容，可以用来制造具有抗低剂量率辐照能力的双极型器件。

主权项

1.一种抗低剂量率辐照的双极器件制造方法，其特征在于以下步骤：(1)以N型<111>外延片为基底材料，在所述N型<111>外延片的抛光面淀积氧化层，在淀积完氧化层的抛光面进行三极管基区光刻，接着采用湿法腐蚀工艺露出基区注入窗口，通过该窗口为基区注入硼，对注硼后的N型<111>外延片进行氧化推进，在N型<111>外延片的抛光面形成三极管基区；(2)在三极管基区进行浓硼图形光刻，接着采用湿法腐蚀工艺露出浓硼注入窗口，通过该窗口进行基区接触浓硼注入，然后进行快速退火，形成基区接触区；其中浓硼的注入剂量为1e15cm^‑2—8e15cm^‑2，快速退火的温度为900℃—1100℃，时间为10s—30s；(3)在三极管基区进行发射区图形光刻，接着采用湿法腐蚀工艺露出磷注入窗口，通过该窗口进行发射区磷注入，然后进行磷扩散，形成发射区；(4)对经过步骤(3)处理后的N型<111>外延片抛光面依次淀积SiO₂和PSG，然后进行致密，使N型<111>外延片抛光面覆盖一层致密的双层结构电极隔离介质层；(5)在对应于基区接触区和发射区的双层结构电极隔离介质层上形成基区和发射区金属电极；(6)在金属电极以及双层结构电极隔离介质层表面依次淀积SiO₂、BPSG和SiO₂，形成多层结构钝化膜，然后在对应于基区和发射区金属电极的钝化膜上进行光刻、刻蚀，露出基区和发射区键合区域；淀积的第一层SiO₂厚度为BPSG厚度为最后淀积的一层SiO₂厚度为且BPSG中质量比P：B＝5：3；(7)将N型<111>外延片的非抛光面进行减薄；(8)在减薄后的非抛光面淀积金属，形成集电区金属电极，从而完成了具有双层电极隔离介质和多层钝化结构的抗辐照双极器件的制造。