一種耐高壓脈寬調(diào)制控制器終端制造方法
【專利摘要】一種耐高壓脈寬調(diào)制控制器終端制造方法，制造步驟：采用離子注入工藝,在預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入,能量E=（50.0～80.0）keV，劑量D=（2.00～8.00）E+15cm-2；采用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝10′(O2)+（30～100）′(O2+H2)+10′(O2)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(1.0～5.0Ω)的硼摻雜區(qū)域。本發(fā)明從芯片設(shè)計(jì)入手，改變常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管設(shè)計(jì)，為常規(guī)終端晶體管設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，通過(guò)離子注入工藝技術(shù)為脈寬調(diào)制控制器輸出晶體管制作一電壓緩沖環(huán)，以提高擊穿電壓、場(chǎng)開(kāi)啟電壓，可有效防止電過(guò)應(yīng)力引起的器件失效，保證器件工作在高壓時(shí)的可靠性。
【專利說(shuō)明】一種耐高壓脈寬調(diào)制控制器終端制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脈寬調(diào)制控制器終端耐高壓【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及使用離子注入工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制控制器輸出晶體管表面終止高壓環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制控制器輸出晶體管耐高壓的技術(shù)，具體說(shuō)是一種耐高壓脈寬調(diào)制控制器終端制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，脈寬調(diào)制控制器在耐高壓能力、抗電磁干擾等方面要求越來(lái)越高。
[0003]隨著現(xiàn)代化的進(jìn)展，電子裝備和武器系統(tǒng)的精度、威力和機(jī)動(dòng)性日益提高，裝備的使用環(huán)境日趨復(fù)雜、嚴(yán)酷，對(duì)于高可靠雙極型集成電路的質(zhì)量、性能和可靠性各方面都提出了較高要求，因此電子元器件的可靠性對(duì)系統(tǒng)的可靠性有舉足輕重的作用，而電子元器件耐高壓能力是影響元器件可靠性的一個(gè)主要因素，近年來(lái)，因元器件耐高壓能力失效所造成的經(jīng)濟(jì)損失非常大，解決耐高壓能力失效問(wèn)題顯得至關(guān)重要；當(dāng)前，在元器件的生產(chǎn)、封裝、測(cè)試及適用過(guò)程中，大家都采用了相應(yīng)的耐高壓防護(hù)措施，如果在元器件設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到耐高壓能力，才是解決耐高壓能力失 效的最根本、最有效途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題提供一種耐高壓脈寬調(diào)制控制器終端制造方法。
[0005]一種耐高壓脈寬調(diào)制控制器終端制造方法，包括以下步驟:
a )重新設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu):在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的周邊設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，為濃硼終止高壓環(huán)工藝技術(shù)預(yù)留空間；
b )采用離子注入工藝:通過(guò)離子注入機(jī)對(duì)預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入，離子注入機(jī)注入離子能量E= (50.0-80.0)keV，注入離子劑量D= (2.00^8.00)E+15cnT2 ；c )采用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝10' (O2)+ (30~100) ' (O2+H2)+10' (O2)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(1.0-5.0Ω)的硼摻雜區(qū)域。
[0006]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明從芯片設(shè)計(jì)入手，改變常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管設(shè)計(jì)，為常規(guī)終端晶體管設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，通過(guò)離子注入工藝技術(shù)為脈寬調(diào)制控制器輸出晶體管制作一電壓緩沖環(huán)，以提高擊穿電壓、場(chǎng)開(kāi)啟電壓，可有效防止電過(guò)應(yīng)力引起的器件失效，保證器件工作在高壓時(shí)的可靠性；通過(guò)常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝在終端晶體管周圍形成限場(chǎng)環(huán)，改變晶體管周圍電場(chǎng)分布，達(dá)到提高終端晶體管耐壓能力的目的，進(jìn)而提高整體脈寬調(diào)制控制器耐壓能力的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端正視圖； 圖2為常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端截面圖；
圖3為本發(fā)明脈寬調(diào)制控制器終端正視圖；
圖4為本發(fā)明脈寬調(diào)制控制器終端截面圖。
[0008]圖中I為脈寬調(diào)制控制器終端晶體管，2為濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，3為脈寬調(diào)制控制器終端晶體管集電極。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管周圍制作高濃度P型區(qū)域(如圖3所示)，使輸出晶體管周圍被P型高濃度參雜區(qū)包圍，改變了常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該區(qū)域與終端晶體管形成一個(gè)突變PN結(jié)，在工作狀態(tài)終端晶體管集電極的電場(chǎng)分布會(huì)因此發(fā)生改變，提高集電極的擊穿電壓，達(dá)到提高終端晶體管擊穿電壓的目的，進(jìn)而提高脈沖調(diào)制控制的終端耐聞壓能力。
[0010]在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管周圍制作高濃度P型區(qū)域(如圖4所示)，提高集電極的擊穿電壓，達(dá)到提高終端晶體管擊穿電壓的目的，進(jìn)而提高脈沖調(diào)制控制的終端耐聞壓能力。
[0011]由圖3和圖4可以看出，在工作狀態(tài)終端晶體管集電極的電場(chǎng)分布會(huì)因此發(fā)生改變，提聞集電極的擊穿電壓，達(dá)到提聞終端晶體管擊穿電壓的目的，進(jìn)而提聞脈沖調(diào)制控制的終端耐高壓能力。
[0012]通過(guò)晶體管圖示儀進(jìn)行測(cè)試所得數(shù)據(jù)顯示，常規(guī)脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力在3(T40V之間，采用本發(fā)明的脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力可以提升到60V以上，選取不同的工藝條件能夠達(dá)到不同的耐壓能力，依據(jù)產(chǎn)品要求和實(shí)際使用領(lǐng)域而定，采用本發(fā)明的脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力最大可以達(dá)到120V。
[0013]實(shí)施例1
1、重新設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu):在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的周邊設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，為濃硼終止高壓環(huán)工藝技術(shù)預(yù)留空間；
2、采用離子注入工藝:使用型號(hào)為NV-10-160的離子注入機(jī)對(duì)預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入，離子注入機(jī)注入離子能量E=50.0keV，注入離子劑量D=2.00E+15cnT2 ；
3、采用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝:將離子注入工藝完成的晶片裝入專用氧化爐管，工藝溫度10500C，10, (O2) + 30, (O2+ H2) + 10, (O2)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(4.0?5.0 Ω)的硼摻雜區(qū)域。
[0014]通過(guò)晶體管圖示儀進(jìn)行測(cè)試，脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力為60疒70V。
[0015]實(shí)施例2
1、重新設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu):在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的周邊設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，為濃硼終止高壓環(huán)工藝技術(shù)預(yù)留空間；
2、采用離子注入工藝:使用型號(hào)為NV-10-160的離子注入機(jī)對(duì)預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入，離子注入機(jī)注入離子能量E=50.0keV，注入離子劑量D=5.00E+15cnT2 ； 3、采用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝:將離子注入工藝完成的晶片裝入專用氧化爐管，工藝溫度10500C，10, (O2) + 50, (O2+ H2) + 10, (O2)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(2.0?3.0 Ω)的硼摻雜區(qū)域。
[0016]通過(guò)晶體管圖示儀進(jìn)行測(cè)試，脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力為80疒90V。
[0017]實(shí)施例3
1、重新設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu):在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的周邊設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，為濃硼終止高壓環(huán)工藝技術(shù)預(yù)留空間；
2、采用離子注入工藝:使用型號(hào)為NV-10-160的離子注入機(jī)對(duì)預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入，離子注入機(jī)注入離子能量E=50.0keV，注入離子劑量D=8.00E+15cnT2 ；
3、采用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝:將離子注入工藝完成的晶片裝入專用氧化爐管，工藝溫度10500C，10, (O2) + 100, (O2+ H2) + 10, (O2)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(1.0?2.0 Ω)的硼摻雜區(qū)域。
[0018]通過(guò)晶體管圖示儀進(jìn)行測(cè)試，脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力為90V?100V。
[0019]實(shí)施例4
1、重新設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu):在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的周邊設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，為濃硼終止高壓環(huán)工藝技術(shù)預(yù)留空間；
2、采用離子注入工藝:使用型號(hào)為NV-10-160的離子注入機(jī)對(duì)預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入，離子注入機(jī)注入離子能量E=80.0keV，注入離子劑量D=2.00E+15cnT2 ；
3、采用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝:將離子注入工藝完成的晶片裝入專用氧化爐管，工藝溫度10500C，10' (O2) + 50' (O2+ H2) + 10' (02)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(4.0?5.0 Ω)的硼摻雜區(qū)域。
[0020]通過(guò)晶體管圖示儀進(jìn)行測(cè)試，脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力為70V?80V。
[0021]實(shí)施例5
1、重新設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu):在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的周邊設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，為濃硼終止高壓環(huán)工藝技術(shù)預(yù)留空間；
2、采用離子注入工藝:使用型號(hào)為NV-10-160的離子注入機(jī)對(duì)預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入，離子注入機(jī)注入離子能量E=80.0keV，注入離子劑量D=8.00E+15cnT2 ；
3、采用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝:將離子注入工藝完成的晶片裝入專用氧化爐管，工藝溫度10500C，10, (O2) + 100, (O2+ H2) + 10, (O2)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(1.0?2.0 Ω)的硼摻雜區(qū)域。
[0022]通過(guò)晶體管圖示儀進(jìn)行測(cè)試，脈沖調(diào)制控制的終端耐壓能力為100?120V。
【權(quán)利要求】
1.一種耐高壓脈寬調(diào)制控制器終端制造方法，其特征在于包括以下步驟:a )重新設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的結(jié)構(gòu):在常規(guī)脈寬調(diào)制控制器終端晶體管的周邊設(shè)計(jì)濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域，為濃硼終止高壓環(huán)工藝技術(shù)預(yù)留空間； b )采用離子注入工藝:通過(guò)離子注入機(jī)對(duì)預(yù)留的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域進(jìn)行硼離子注入，尚子注入機(jī)注入尚子能量E= (50.0~80.0) keV，注入尚子劑量D= (2.00~8.00)E+15 cm"2 ； c )釆用常規(guī)氧化擴(kuò)散工藝10丨(O2)+ (30~100) ! (O2+ H2)+ IOr (O2)進(jìn)行硼再擴(kuò)散工藝，將設(shè)計(jì)好的濃硼終止高壓環(huán)區(qū)域擴(kuò)散出預(yù)訂電阻值(1.0~5.0Ω)的硼摻雜區(qū)域。
【文檔編號(hào)】H01L21/265GK104022025SQ201410249560
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】徐謙剛, 杜林德, 李 昊, 李文軍, 楊虹, 薛建國(guó) 申請(qǐng)人:天水天光半導(dǎo)體有限責(zé)任公司