2019102191557基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN109888025B
(45)授权公告日2022.05.13
(21)申请号201910219155.7H01L21/04(2006.01)
(22)申请日2019.03.21H01L21/336(2006.01)
(65)同一申请的已公布的文献号(56)对比文件
申请公布号CN109888025ACN103871873A,2014.06.18
US2012161266A1,2012.06.28
(43)申请公布日2019.06.14JP2018170392A,2018.11.01
(73)专利权人哈尔滨工业大学US2007077725A1,2007.04.05
地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西R.L.Pease.Totalionizingdose
大直街92号effectsinbipolardevicesandcircuits.
(72)发明人刘超铭李何依王天琦张延清《IEEETransactionsonNuclearScience》
齐春华马国亮霍明学.2003,第50卷(第3期),
(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事审查员孙士博
务所23109
专利代理师宋诗非
(51)Int.Cl.
H01L29/868(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页
(54)发明名称
基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移
辐照加固方法
(57)摘要
本发明一种基于深层离子注入方式的PIN二
极管抗位移辐照加固方法涉及半导体器件领域，
目的是为了克服PIN二极管受空间辐照效应，导
致本征区的载流子被辐射缺陷俘获造成正向特
性的退化的问题，具体方法为：步骤一、通过PIN
二极管的结构参数和需注入PIN二极管的离子类
型，计算离子注入所述PIN二极管的离子注入深
度D和与离子注入深度D所对应的离子能量E；步
骤二、计算离子注入量Ф；步骤三、通过所述离子
能量E计算离子源电压值V；步骤四、通过所述离
子注入量Ф确定离子注入时间t，并计算离子束
电流值I；步骤五、根据所述离子注入深度D、离子
源电压值V、离子束电流值I和离子注入时间t，向
PIN二极管的本征区注入离子。
CN109888025B
CN109888025B权利要求书1/2页

1.基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，具体步骤如
下：
步骤一、通过PIN二极管的结构参数和需注入PIN二极管的离子类型，计算离子注入所
述PIN二极管的离子注入深度D和与离子注入深度D所对应的离子能量E；
步骤二、计算离子注入量Ф，所述离子注入量Ф满足如下条件：
根据所述离子注入量Ф向PIN二极管注入离子后，使得
PIN二极管的正、反向特性变化量分别小于未注入离子时正、反向特性的15％～25％；
PIN二极管的开关时间变化量小于未注入离子时开关时间的15％～25％；
步骤三、通过所述离子能量E计算离子源电压值V；
步骤四、通过所述离子注入量Ф确定离子注入时间t，并计算离子束电流值I：其中，所
述离子注入时间t满足，5min＜t＜180min；
步骤五、根据所述离子注入深度D、离子源电压值V、离子束电流值I和离子注入时间t，
向PIN二极管的本征区注入离子；
步骤二中，
PIN二极管的正向特性为：在PIN二极管的正向电流‑电压曲线中，正向电压值为0.7V处
所对应的正向电流值；
PIN二极管的反向特性为：在PIN二极管的反向电流‑电压曲线中，反向电压值为200V处
所对应的反向电流值；
PIN二极管的开关时间为PIN二极管通断或断通过程所需的时间；
所述PIN二极管的正向特性变化量为：PIN二极管注入离子后，所述正向电流值相对于
未注入离子时所述正向电流值的变化量；
所述PIN二极管的反向特性变化量为：PIN二极管注入离子后，所述反向电流值相对于
未注入离子时所述反向电流值的变化量；
PIN二极管的开关时间变化量为：PIN二极管注入离子后，所述开关时间相对于未注入
离子时所述开关时间的变化量。
2.根据权利要求1所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其
特征在于，还包括，
步骤六、对完成离子注入的PIN二极管进行退火处理，退火温度为1100℃～1350℃，退
火时间为5min～15min。
3.根据权利要求1或2所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方
法，其特征在于，所述离子注入深度D为1μm～10μm。
4.根据权利要求1或2所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方
法，其特征在于，步骤三中，通过公式

计算离子源电压值V；其中，C为单位离子电荷数。
5.根据权利要求4所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固