[发明专利]提高集成电路双极型三极管抗辐射的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种普通的集成电路双极型三极管，更特别的是一种提高三极管抗辐射的方法。 

背景技术

辐射可能会降低集成电路双极性三极管的性能。例如，暴露在高能量的X射线或者伽玛射线中的三极管可能会过早失效，可能会发生辐射损伤，例如，在钝化氧化物和玻璃层中会形成电子空穴对，通常处于钝化氧化物和包装之间，以形成集成电路。 

本发明的技术解决方案： 

通常，在钝化氧化物和玻璃层中，带负电荷的电子和带正电荷的空穴相互补偿。能量的X射线或者伽玛射线可以使其产生电子-空穴对。电子可以很容易的逃脱氧化层或者玻璃层的束缚，留下无补偿的带正电荷的空穴。不利的是，这种无补偿的带正电荷的空穴会降低三极管的性能。 

早期的集成电路双极型三极管可以接受这种缺点，并使它得到使用。但是，当这种三极管工作在辐射密集的环境中时，由于氧化物和玻璃层中无补偿的带正电荷空穴的存在，其性能往往趋于恶化。 

因此，人们需要改进集成电路双极型三极管的抗辐射能力，本发明满足了这种需求。 

发明内容

本发明的第一个目的是提供了一种改善双极型三极管抗辐射能力的方法。该方法中去除覆盖在三极管上可变厚度的氧化层的标准制造步骤如下：去除可变厚度的氧化层之后，在三极管上形成一个新的氧化层。新的氧化层的总体积 比去除的氧化层的总体积小。因为新的氧化层的总体积较小，所以在高能辐射下，只有较少的氧化物为无补偿空穴提供来源。因此，三极管能更好的抵抗高辐射，使其性能免受重大的损伤。 

本发明的第二个目的是提供了一种改善双极型三极管抗辐射能力的方法。该方法中去除覆盖在三极管上可变厚度的氧化层的标准制造步骤如下：三极管上形成的第一个新的氧化层的总体积小于去除的氧化层的体积。去除覆盖在三极管发射极和基极区域的第一个新的氧化层，随后，在三极管的发射极和基极区域形成第二个新的氧化层，其厚度小于第一个新的氧化层的厚度。第一个和第二个新的氧化层的总体积之和小于去除的可变厚度的氧化层的体积。 

本发明的第三个目的是提供了一种改善双极型三极管抗辐射能力的方法。在三极管的表面植入一个N型阈值电压设置层，以形成一个氧化层较小的三极管。 

本发明的第三个目的是提供了一种改善双极型三极管抗辐射能力的方法。当三极管在包装时，三极管的氧化层上覆盖一个玻璃层，该玻璃层的厚度很薄或者可以忽略，以减少玻璃层中无偿空穴的数量。 

本发明的这些特点和优势将在下面的描述中更加明显。 

对比文献，发明专利：制造抗辐射半导体集成电路的方法，申请号：96112904.2 

对比文献，发明专利：抗辐射加固的特殊体接触绝缘体上硅场效应晶体管及制备方法，申请号：200510029987.0 

附图说明

本发明的目的和优势是显而易见的，下面的描述和附图将更能说明。 

附图1(a)到1(f)所示是早期典型的制造双极型三极管的步骤，附图用 典型三极管的横断面对各个区域作了描述。 

附图2(a)到2(c)是本发明根据附图1(a)到1(f)可抗辐射的三极管的制造步骤，附图2(a)到2(c)是在各个步骤中三极管的横断面示意图。 

附图3所示是图2(c)中三极管的横断图，该三极管被玻璃层包裹在一个独立的空间，与外界没有金属连接，也没有接触开口。 

附图4所示是根据典型的制造步骤所生产的一个典型的PNP双极型三极管的横断图。 

附图5(a)到5(e)所示是附图4中三极管根据本发明抗辐射步骤的横断图。 

附图6所示是图5(e)中三极管的横断图，该三极管被玻璃层包裹成一个包，与外界没有金属连接，也没有接触开口。 

具体实施方式

本发明包括一种新的提高集成电路双极型三极管抗辐射的方法。本发明并不受被描述的一种具体实现方法所限制，而只是受本发明的权利要求所限制。 

如图1(a)到1(f)所示是生产集成电路中NPN双极型三极管的步骤。图2(a)到2(c)是根据本发明提高图1中NPN双极型三极管的抗辐射能力的步骤。这里没有描述大家众所周知的步骤，这些步骤并不是本发明的部分，在没有这些中间步骤的情况下，本发明将被视为一个普通的发明。