[發明專利]一種抗輻射功率晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 202010735237.X
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111863606B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 李興冀;楊劍群;李鵬偉;董善亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01L21/266
• 分類號: H01L21/266;H01L21/265;H01L21/331;H01L29/10;H01L29/06;H01L23/552;H01L29/735
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 鮑麗偉

1.一種抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底，并在所述襯底上形成外延層，所述外延層是與所述襯底類型相同的半導體材料；

向所述外延層內注入碳離子，以在所述外延層底部形成碳離子注入層；

在所述外延層頂部兩側形成基區，并向所述基區內多次注入第一雜質粒子，在所述基區內形成具有濃度梯度的雜質注入區，其中，所述第一雜質粒子的注入濃度與注入深度之間的關系為負相關，所述雜質注入區內所述第一雜質粒子的濃度自靠近所述襯底一側向遠離所述襯底一側呈梯度下降或梯度上升。

2.根據權利要求1所述的抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，所述碳離子的注入能量為8?MeV-108?MeV，注入劑量為1e18?cm^-2-1e20?cm^-2。

3.根據權利要求1或2所述的抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，向所述基區內注入所述第一雜質粒子的次數為2次。

4.根據權利要求3所述的抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，第一次向所述基區中注入所述第一雜質粒子的注入深度為0.1μm-1μm，注入濃度為1e18cm^-3-1e19cm^-3，第二次向所述基區中注入所述第一雜質粒子的注入深度為0.001μm-0.08μm，注入濃度為1e19cm^-3-1e20cm^-3。

5.根據權利要求3所述的抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，第一次向所述基區中注入所述第一雜質粒子的注入深度為0.01μm-4μm，注入濃度為1e18cm^-3-1e20cm^-3，第二次向所述基區中注入所述第一雜質粒子的注入深度為0.001μm-1μm，注入濃度為1e18cm^-3-1e20cm^-3。

6.根據權利要求1或2所述的抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，還包括：在所述外延層頂部中間位置形成發射區，并向所述發射區內注入第二雜質粒子。

7.根據權利要求6所述的抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，所述第一雜質粒子的類型為N型雜質粒子和P型雜質粒子中的一種，所述第二雜質粒子的類型為所述N型雜質粒子和所述P型雜質粒子中的另外一種，所述N型雜質粒子包括氮、磷、砷和銻中的一種，所述P型雜質粒子包括硼、鋁、鎵和銦中的一種。

8.根據權利要求6所述的抗輻射功率晶體管的制備方法，其特征在于，向所述發射區內注入所述第二雜質粒子的注入深度為0.1μm-2μm，注入濃度為1e18cm^-3-1e20cm^-3；或者向所述發射區內注入所述第二雜質粒子的注入深度為0.01μm-1μm，注入濃度為1e18cm^-3-1e20cm^-3。

9.一種抗輻射功率晶體管，其特征在于，采用如權利要求1-8任一項所述的抗輻射功率晶體管的制備方法制成。