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申请/专利权人：西北核技术研究所

摘要：本发明涉及一种提高硅半导体器件抗位移损伤能力的方法，包括确定修复参数、制备加热基片、修复的过程，从硅半导体器件在遭受粒子辐射后产生缺陷，经退火后缺陷消除的特几天出发，通过测试建立缺陷随温度、时间及粒子注量的退化关系，获得位移损伤缺陷的修复参数。本发明还包括一种硅半导体器件，包括管壳、剂量监测二极管、键合线、芯片管脚、加热基片、芯片、剂量监测电极P2，加热基片对芯片实施加热，剂量监测二极管进行位移损伤监测。本发明加装加热基片实施过程简便，能有效提升硅半导体器件抗位移损伤的能力，解决了硅半导体器件在长时间工作过程中遭受位移损伤后性能退化的问题。

主权项：1.一种提高硅半导体器件抗位移损伤能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，确定修复参数：抽取待修复硅半导体器件，利用不同的中子注量点进行位移损伤测试，并测试中子辐照前后及其退火后的电性能参数，依据电性能参数的变化，选择修复温度TRB、修复时间TIMERB、修复注量DDRB，并测定出可修复次数n；具体过程如下：第一步，选取器件：抽取待修复硅半导体器件，分成N组，N＝3～5组，每组6～15个；第二步，测试抗位移损伤能力：抽取N组待修复硅半导体器件中的一组，利用反应堆中子辐照进行位移损伤试验，在不同的中子注量点进行位移损伤测试，直至器件失效，记录失效时累积的总注量DDthreshold；第三步，测试中子辐照及电性能：选取抗位移损伤能力测试以外的N-1组待修复硅半导体器件，进行中子辐照及电性能测试，记录测试器件在中子辐照前后的电性能参数；第四步，退火：对第三步中子辐照电性能测试后的器件实施退火，具体过程是：将中子辐照后N-1组器件分成M组，M＝3～5组；退火采用不同温度、不同时间正交试验；测试退火后器件的电性能参数，并记录；第五步，选取修复参数：记录每组器件电性能参数随退火时间的变化，选择退火温度最低、修复时间最短、修复累积注量最高的条件下的温度TRB、时间TIMERB、注量DDRB为修复参数；第六步，测定可修复次数：抽取待修复硅半导体器件，数量为J只，J＝3～5；利用步骤1第五步获得的修复参数，进行多次反应堆中子辐照，直至修复后的器件失效，得到可修复次数n；至此，获得待修复硅半导体器件的修复温度TRB、修复时间TIMERB、修复注量DDRB，以及可修复次数n；步骤2，制备加热基片：测量加热基片的加热温度为修复温度TRB时的电压值，按待修复硅半导体器件抗位移损伤能力DDtotal实施中子辐照，求取剂量监测二极管的损伤因子，在待修复硅半导体器件的管壳内安装加热基片、剂量监测二极管，然后封装，得到待提高硅半导体器件；步骤3，修复：对处于辐射环境中的待提高硅半导体器件，剂量监测二极管监测辐射量；监测时，剂量监测二极管2的剂量监测电极P29接正电，负极接共用地电极P18；当剂量监测二极管2的反向电流增量达到阈值时，剂量监测二极管2的管脚断电；加热基片通电，加热基片的加热电极P310接正电，负极接共用地电极P18，电压等于修复电压VRB，通电持续时间等于修复时间TIMERB；至此，完成待提高硅半导体器件的一次修复，待提高硅半导体器件可修复n次。

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