Исследование температурной зависимости генерации положительного заряда в термических пленках SiO2 МДП-структур в условиях управляемой сильнополевой инжекции электронов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат технических наук Драч, Владимир Евгеньевич

• Драч, Владимир Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Драч, Владимир Евгеньевич

Введение.

Глава 1. Генерация положительного заряда в термических пленках 8Юг МДП-структур при сильнополевых воздействиях.

1.1. Зарядовая природа и дефекты термических плёнок БЮг на кремнии.

1.2. Влияние сильных электрических полей на генерацию положительного заряда в подзатворном диэлектрике МДП-структур.

1.3. Методы определения электрофизических параметров МДПструктур.

1.4. Моделирование генерации положительного заряда в диэлектрике

МДП-структур.

Выв'оды к г л а в е 1.

Глава 2. Метод двухуровневой токовой нагрузки для исследования генерации положительного заряда в диэлектрике МДП-структур.

2.1. Основы метода двухуровневой токовой нагрузки.

2.2. Использование метода управляемой токовой нагрузки для иссле- 40 дования процессов генерации положительного заряда в МДП-структурах.

2.3. Установка для реализации метода двухуровневой токовой нагрузки

2.4. Совместное использование метода двухуровневой токовой нагрузки и СУ-характеристик для контроля зарядового состояния МДПструктур

Выводы к главе 2.

Глава 3. Исследование генерации положительного заряда в термиче-<' ских пленках 8102 МДП-структур при воздействии сильных электрических полей в широком диапазоне температур.

3.1. Генерация положительного заряда в МДП-структурах с термической пленкой БЮг при инжекции электронов в сильных электрических полях при комнатной температуре.

3.2. Влияние температуры на генерацию положительного заряда в МДП-структурах с толстой термической пленкой 8Юг при инжекции электронов в сильных электрических полях.

3.3. Особенности генерации положительного заряда в тонких термических пленках 8Юг МДП-структур при инжекции электронов в сильных электрических полях.

3.4. Влияние режимов инжекции (плотности тока) на температурную зависимость генерации положительного заряда в термических пленках

МДП-структур.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Моделирование процессов генерации положительного заряда в подзатворном диэлектрике МДП-структур.

4.1. Модель зарядового состояния МДП-структур с толстыми пленками в условиях сильнополевой туннельной инжекции.

4.2. Модель зарядового состояния МДП-структур в условиях сильнополевой туннельной инжекции.

4.3. Моделирование процессов генерации положительного заряда в тонких термических пленках 8Юг.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Применение метода контроля генерации положительного заряда в производстве МДП-ИС.

5.1. Метод оценки качества подзатворного диэлектрика КМДП-ИМС по сдвигу напряжения, приложенному к прибору, с учетом температурной зависимости.

5.2. Влияние технологических факторов на генерацию положительно-• го заряда в МДП-структурах в сильных электрических полях при различных температурах и контроль качества диэлектрических пленок в производстве ИС с учетом температурной зависимости.

5.3. Влияние температурной зависимости генерации положительного заряда в МДП-структурах с термической пленкой двуокиси кремния при проведении инжекционной модификации.

5.4. Генерация положительного заряда в короткоканальных МДПтранзисторах.

Выводы к главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование температурной зависимости генерации положительного заряда в термических пленках SiO2 МДП-структур в условиях управляемой сильнополевой инжекции электронов»

Актуальность темы Надёжность электронной аппаратуры и вычислительной техники в настоящее время в первую очередь связана с безотказностью и стабильностью интегральных схем (ИС). Большинство ИС выпускается по КМОП технологии, в основе которой лежат структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП). Основным механизмом, определяющим зарядовую стабильность и надежность МДП-ИС, работающих в критических условиях (сильные электрические поля, радиационные облучения и т.д.), является генерация положительного заряда в подзатворном диэлектрике. Несмотря на интенсивные исследования данной проблемы, в настоящее время нет однозначного понимания физических процессов и модельных представлений, описывающих данное явление в широком диапазоне стрессовых воздействий и изменяющейся температуры объекта. Авторами предложено несколько моделей, описывающих деградационные процессы. Однако в большинстве работ не уделяется достаточного внимания температурной зависимости генерации положительного заряда в сильных электрических полях, что, по-видимому, связано с недостаточностью экспериментальных данных и несовершенством методов измерения. Как показали исследования, результаты которых будут представлены в гл. 3, данная компонента вносит существенный вклад в зарядовую нестабильность МДП-приборов при их работе в критических режимах и, следовательно, не может быть исключена из рассмотрения. В результате учета данной компоненты появляется возможность более полно определить механизмы деградации подза-творного диэлектрика и критические режимы работы полупроводниковых приборов, определить пути совершенствования технологии получения диэлектрических плёнок, направленные на повышение стойкости приборов на основе МДП-структур к стрессовым воздействиям.

Исследование зарядовых явлений в диэлектрических плёнках МДП-структур проводят с помощью следующих экспериментальных методов: метода высокочастотных и низкочастотных вольт-фарадных характеристик (СУ-методы), метода зарядовой накачки (СР-метод), измерение токов тер-мостимулированной деполяризации (ТСД). Однако все вышеперечисленные методы при исследовании генерации зарядового состояния МДП-структур требуют обязательной перекоммутации тестируемого образца и позволяют проводить исследования только в диапазоне слабых полей, соизмеримых с полем заряда в диэлектрике.

Одним из перспективных методов исследования параметров зарядовой нестабильности МДП-структур является метод управляемой токовой нагрузки, поддающийся автоматизации и позволяющий проводить комплексное исследование параметров зарядового состояния подзатворного диэлектрика в широком диапазоне полей, причем без перекоммутации тестируемого образца. Таким образом, разработка методики исследования температурной зависимости генерации положительного заряда на его основе представляет большой практический интерес.

Цель работы

Цель работы состояла в установлении температурных закономерностей генерации положительного заряда в термических пленках БЮг МДП-структур в условиях управляемой сильнополевой инфекции электронов в диэлектрик. Поставленная цель вызвала необходимость решения следующих задач:

1) разработка инжекционного метода исследования генерации положительного заряда в МДП-структурах в сильных электрических полях в широком диапазоне температур и экспериментальной установки, реализующей данный метод;

2) комплексное исследование процессов генерации положительного заряда в МДП-структурах в сильных электрических полях в широком диапазоне температур;

3) разработка математической модели, учитывающей температурную зависимость генерации положительного заряда в МДП-структурах в условиях управляемой сильнополевой инжекции электронов.

4) оценка качества изготовления подзатворного диэлектрика МДП-ИС по температурной зависимости генерации положительного заряда.

Научная новизна

1. Впервые установлены температурные зависимости генерации положительного заряда в МДП-структурах БиБ^Ог-А! и БьЗЮг-поликремний (Б!*) с термической пленкой 8102 толщиной от 7 нм до 90 нм в сильных

А О

5 МВ/см) электрических полях при плотностях тока от 10" А/см до 1 А/см2 в диапазоне температур от -50 до +150 °С.

2. Получены уточненные данные генерации положительного заряда при больших плотностях туннельного тока.

3. Разработана учитывающая температурную зависимость модель генерации положительного заряда в МДП-структурах, основанная на использовании следующих процессов изменения зарядового состояния образца: межзонная ударная ионизация в 8Ю2 с созданием электронно-дырочных пар и захватом дырок на ловушки в окисле; захват накопленными дырками инжектированных электронов; термическая ионизация дырочных ловушек.

4. Разработан алгоритм, реализующий метод двухуровневой токовой нагрузки.

Практическая ценность работы

1. Разработан метод исследования генерации положительного заряда МДП-структур в сильных электрических полях в условиях инжекции заряда в диэлектрик, позволяющий отслеживать изменение зарядового состояния подзатворного диэлектрика при различных температурах.

2. Разработана автоматизированная установка определения зарядовых характеристик МДП-структур, реализующая предложенный метод.

3. Проведено сравнение генерации положительного заряда в МДП-структурах в сильных электрических полях при различных температурах, изготовленных в различных технологических процессах.

4. Предложена модель оценки изменения зарядового состояния МДП-структур, позволяющая прогнозировать кинетику зарядового состояния МДП-структур в процессе сильнополевой туннельной инжекции при различных температурах.

5. Предложены рекомендации по совершенствованию технологического процесса изготовления подзатворного диэлектрика КМДП-ИС на ОАО "Восход" - КРЛЗ г. Калуга.

6. Предложены рекомендации по совершенствованию технологического процесса изготовления диэлектрических пленок ИС на ЗАО "ОКБ-МЭЛ" г. Калуга.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Метод двухуровневой токовой нагрузки, обеспечивающий сильнополевую инжекцию электронов в диэлектрик, для исследования температурной зависимости генерации положительного заряда в термической пленке 8Ю2 МДП-структур.

2. Температурная зависимость генерации положительного заряда в термических пленках Б Юг МДП-структур в условиях управляемой сильнополевой инжекции электронов в диэлектрик.

3. Модель генерации положительного заряда в термических пленках 8Юг в условиях управляемой сильнополевой инжекции электронов, учитывающая термическую ионизацию дырочных ловушек.

4. Результаты использования двухуровневого инжекционного метода для контроля генерации положительного заряда в МДП-структурах в условиях промышленного производства.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Юбилейной Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 1999г.), Тридцать четвёртых чтениях, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского (Калуга, 1999г.), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении», (Калуга, 2000г.), 1-ой Российской конференции молодых учёных по математическому моделированию (Москва, 2000г.), Региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 2000г.), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 2000г.), Региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 2001г.), 1-ой Российской конференции молодых ученых по физическому материаловедению

Калуга, 2001г.), Межвузовской научной школе молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине» (Москва, 2001г.), XI Межнациональном совещании «Радиационная физика твердого тела» (Москва, 2001г.), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Москва, 2001г.), Восьмой всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2001» (Москва, 2001 г.), Региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 2002г), III Межвузовской научной школе молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине» (Москва, 2002г.), Международном научно-методическом семинаре «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах» (Москва, 2002г.), Международной конференции "Физика электронных материалов" (Калуга, 2002г., 2005г.), Региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 2003г.), Региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 2005г.), 13th International Congress on Thin Films & 8th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces & Nanostructures (Стокгольм, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ. Результаты диссертационной работы вошли в научно-технические отчёты по хоздоговорным и госбюджетным НИР, выполненным при непосредственном участии автора.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 155 наименований и приложения. Она содержит 182 страниц сквозной нумерации, 3 таблицы и 59 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Драч, Владимир Евгеньевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложен новый способ исследования процессов генерации положительного заряда в подзатворном диэлектрике МДП-структур при туннельной по Фаулеру-Нордгейму инжекции электронов из кремния, в котором наряду со стрессовым уровнем тока, обеспечивающим генерацию положительного заряда, вводится дополнительный измерительный уровень инжекцион-ного тока, на котором осуществляется оценка изменения заряда диэлектрика. Использование этого способа позволило получить качественно новые экспериментальные данные о кинетике накопления положительного заряда при больших плотностях туннельного тока.

2. Разработан новый способ исследования генерации положительного заряда в термической пленке оксида кремния, учитывающий температурную зависимость генерационных процессов.

3. Установлены температурные зависимости генерации положительного заряда в МДП-структурах Si-Si02-Al и Si-Si02-Si* с термической пленкой

Si02 толщиной от 7 нм до 90 нм в сильных электрических полях при плотно

6 2 2 стях тока от 10" А/см до 1 А/см в диапазоне температур от -50 до 150 °С.

4. Разработана учитывающая температурную зависимость модель генерации положительного заряда в МДП-структурах, основанная на использовании следующих процессов изменения зарядового состояния образца: межзонная ударная ионизация в Si02 с созданием электронно-дырочных пар и захватом дырок на ловушки в окисле; захват накопленными дырками инжектированных электронов; термическая ионизация дырочных ловушек.

5. Проведено моделирование кинетики накопления положительного заряда, учитывающее температуру образца и режимы инжекции, в том числе за пределами возможностей экспериментальных методов.

6. Получены на основе применения метода двухуровневой токовой нагрузки качественно новые экспериментальные данные, характеризующие температурную зависимость генерации положительного заряда в термической пленке Б Юг МДП-структур при больших плотностях туннельного тока: 10-41 А/см2.

7. Разработана автоматизированная установка определения зарядовых характеристик МДП-структур на основе предложенного метода, позволяющая проводить исследование зарядового состояния МДП-структур в диапазоне токовых нагрузок 10"п -е- 10'4 А при изменении температуры от -50 до +150°С.

8. На основе экспериментальных и теоретических исследований температурных зависимостей генерации положительного заряда разработаны рекомендации по корректировке технологического процесса получения под-затворного диэлектрика серийно выпускаемых КМДП-ИС 564 серии на ОАО "Восход" - Калужский радиоламповый завод и ЗАО «ОКБ МЭЛ», что позволило повысить качество выпускаемых интегральных схем.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Драч, Владимир Евгеньевич, 2005 год

1. Андреев В.В., Барышев В.Г., Столяров А.А. Инжекционные методы исследования и контроля структур металл-диэлектрик-полупроводник: Монография. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — 256 с.

2. Красников Г.Я., Зайцев Н.А. Система кремний диоксид кремния субмикронных СБИС. - М.: Техносфера, 2003. - 384 с.

3. Барабан А.П., Булавинов В.В., Коноров П.П. Электроника слоев Si02 на кремнии. Л.: ЛГУ, 1988. -304 с.

4. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов / Под ред. Р.А.Суриса: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - Т.2. - 456 с.

5. Першенков B.C., Попов В.Д., Шальнов А.В. Поверхностные радиационные эффекты в ИМС. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 256 с.

6. Румак Н.В. Система кремний-двуокись кремния в МОП-структурах. Минск: Наука и техника, 1986. - 240 с.

7. Масловский В.М. Долговременные нестационарные процессы в МДП-структурах с аморфными диэлектриками на основе кремния: Дисс. . док. физ.-мат. наук. М.: МГИЭМ (ТУ), 1996. - 256 с.

8. Столяров A.A. Высокополевая туннельная инжекция в системах металл-диэлектрик-полупроводник и разработка методов их контроля: Дисс. . док. техн. наук М.: МГИЭМ (ТУ), 1998. - 365 с.

9. Носов Ю.Р., Шилин В.А. Основы физики приборов с зарядовой связью. М.: Наука, 1982. - 320 с.

10. Гриценко В.А. Строение и электронная структура аморфных диэлектриков в кремниевых МДП-структурах. Новосибирск: Наука, 1993. -280 с.

11. Arnold D., Carrier E., DiMaria D.J. Theory of high-field electron transport and impact ionization in silicon dioxide // Phys. Rev. B. — 1994. — V.49, № 15. P. 10278-10297.

12. DiMaria D.J., Cartier E., Buchanan D.A. Anode hole injection and trapping in silicon dioxide //J. Appl. Phys. 1996. - V.80, № 1. -P.304-317.

13. Fischetti M.V. Generation of positive charge in silicon dioxide during avalanch and tunnel electron injection // J. Appl. Phys. 1985. - V.57, № 8. -P. 2860-2879.

14. Gadiyak G.V. Hydrogen redistribution in thin silicon dioxide films under electron injection in high field // J. Appl. Phys. 1997. - V. 82, № 11. -P.5573-5579.

15. Al-kofahi I. S., Zhang J. F., Groeseneken G. Continuing degradation of the Si02/Si interface after hot hole stress // J. Appl. Phys. 1997. - V.81, № 6. -P.2686-2692.

16. Generation and relaxation phenomena of positive charge and interface trap in a metal-oxide-semiconductor structure / Q.D.M. Khosru, N. Yasuda, K. Taniguchi, C. Hamaguchi // J. Appl. Phys. 1995. - V.77. - P.4494-4503.

17. МОП-СБИС. Моделирование элементов и технологических процессов / Под ред. П. Антонетти и др.: Пер. с англ. — М.: Радио и связь, 1988. — 496 с.

18. Литовченко В.Г., Горбань А.П. Основы физики микроэлектронных систем металл-диэлектрик-полупроводник. Киев: Наукова думка, 1978. — 316с.

19. Вертопрахов В.Н., Кучумов Б.М., Сальман Е.Г. Строение и свойства структур Si-Si02-Me. Новосибирск: Наука, 1981. - 94 с.

20. Емельянов A.M. Ловушки для электронов в термических пленках Si02 на кремнии // Микроэлектроника. 1986. - Т. 15, вып. 5. - С. 434-442.

21. Avni Е., Shappir J. Modeling of charge-injection effects in metal-oxide-semiconductor structures // J. Appl. Phys. 1988. - V.64, № 2. - P.734-742.

22. Измерения и контроль в микроэлектронике / Под ред. А.А. Сазонова. М.: Высшая школа, 1984. - 367 с.

23. РД 11 0755-90. Микросхемы интегральные. Методы ускоренных испытаний на безотказность и долговечность. М., 1990. - 99 с.

24. Управление качеством электронных средств / Под ред. О.П. Глуд-кина. -М.: Высшая школа, 1992.-414 с.

25. Корзо В.Ф., Черняев В.Н. Диэлектрические пленки в микроэлектронике. М.: Энергия, 1977. - 368 с.

26. Воробьев Г.А., Мухачев В.А. Пробой тонких диэлектрических пленок. М.: Сов. радио, 1977. - 72 с.

27. Физические основы надежности интегральных схем / Под ред. М. Миллера. М.: Сов. радио, 1976. - 320 с.

28. Джоветт Ч.Е. Статическое электричество в электронике. — М.: Энергия, 1980.-136 с.

29. Масловский В.М., Личманов Ю.О., Семанович Е.В. Влияние протяженных дефектов на пробой тонкопленочных МДП-структур // Письма в ЖТФ. 1993. - Т. 19, вып. 24.-С. 11-16.

30. Kimura A., Mitsuhashi J., Kogama H. Si/Si02 interface states and neutral oxide traps induced by surface microroughness // J. Appl. Phys. — 1995.— V. 77, №4.-P. 1569-1575.

31. Ажажа Э.Г., Коркин В.И. О сплошности окисных пленок кремния //Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. — 1968. -Вып. 3. С. 44-53.

32. Оценка вероятности выхода годных МОП-ИС по пористости под-затворного диэлектрика / К.М. Кролевец, А.В. Кудина, Э.М. Тысячник и др. //Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1975. -Вып. 1. - С. 5660.

33. Ченышев А.А., Араненков А.П. Развитие сотрудничества разработчиков СБИС, средств производства и контроля // Электронная промышленность. 1990. - № 12. - С. 37-40.

34. Андрушко А.Ф., Зелеленов В.И., Устинов В.Ф. Влияние дефектности кремния и эффективного периметра МДП-структур на электрическую прочность подзатворного диэлектрика // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1980. - Вып. 1. - С. 48-51.

35. Исследование природы сквозных пор в пленках двуокиси кремния на кремнии / B.C. Данилович, Б.М. Аюпов, Т.Н. Смирнова и др. // Микроэлектроника. 1975. - Т. 4, вып. 1. - С.89-92.

36. Герасименко B.C., Посудиевский А.Ю. Дислокационная структура и морфология системы SiÜ2-Si // Физика диэлектриков: Тез. докл. Всесоюзной научно-техн. конф. Баку, 1982. - С. 110.

37. Эдельман Ф.Л. Структура компонентов БИС. — Новосибирск: Наука, 1980.- 256 с.

38. Козлов Б.И., Раков A.B. Исследование структурных особенностей пограничных областей системы кремний-двуокись кремния, полученной термическим окислением кремния // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1970. - Вып. 4. - С. 60-64.

39. Литвиненко С.А., Циганков И.Н. Исследование влияния фазовых переходов в окисле на зарядовые и механические свойства системы кремний-окисел И Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. — № 5. - С. 7375.

40. Литвиненко С.А., Митрофанов В.В., Соколов В.И. Процессы, протекающие при формировании системы кремний-окисел, и их влияние на свойства кремниевых планарных структур // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1983. - Вып. 1. - С. 50-60.

41. Лукичев A.B. Проблема загрязненности технологических сред микрочастицами в современной микроэлектронике // Электронная промышленность. 1988. - № 3. - С. 41-46.

42. Холоменко A.A., Пчелкин В.Ю. Об эффекте образования частиц на конденсированных в вакууме металлических пленках // Физика металлов и металловедение. 1969. - Т. 28, вып. 3. - С. 112-114.

43. Введение в фотолитографию / Под ред. В.П.Лаврищева. М.: Энергия, 1977.-400 с.

44. Лабутин Н.И., Мартынов В.В., Павалайнян B.C. Перенос дефектов фотошаблона на пленки двуокиси кремния в процессе контактной фотолитографии // Электронная техника. Сер. 7. — 1971. Вып. 5. - С. 41 - 44.

45. Литвиненко С.А., Литовченко В.Г., Соколов В.И. Исследование процессов структурной релаксации, протекающих в системе кремний-окисел при ее формировании // Физика диэлектриков: Тез. докл. Всесоюз. научно-техн. конф. -Баку, 1982.-С. 115.

46. Денисюк В.А., Попов В.М. Влияние дефектов с аномально высокой скоростью генерации на характеристики МДП-транзисторов // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. — 1980. Вып. 1. — С.82-85.

47. Денисюк В.А., Попов В.М. Метод определения МДП-структур с аномально высокой скоростью генерации неосновных носителей // Электронная техника. Сер. 8. Управление качеством, стандартизация, метрология, испытания. -1975. № 11. - С. 60-64.

48. Денисюк В.А., Попов В.М. Исследование качества структуры Si-Si02 по характеристикам ее генерационной активности // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1978. -№ 1. - С. 14-16.

49. Красников Г.Я., Радионов A.A. Стабильность параметров МДП-ИС при термических и токовых воздействиях // Электронная промышленность. — 1988. — № 4. — С.43-44.

50. Жарких Ю.С., Пятницкий В.В., Третяк О.В. Локализация заряда на гидрофобной и гидрофильной поверхности кремния и в окисной пленке // Микроэлектроника. 1997. - Т. 26, вып. 6. - С. 464-469.

51. Greeuw G., Bakker S., Verwey J.F. Influence of annual temperature on the mobile ion concentration in MOS structures // Solid State Electron. — 1984. -V.27, № 1. P. 77-81.

52. Броудай Ч., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии. М.: Мир, 1985.-496 с.

53. Цербст М. Контрольно-измерительная техника. М.: Энергоатом-издат, 1989.-320 с.

54. Таруи Я. Основы технологии сверхбольших интегральных схем, — М.: Радио и связь, 1985. 480 с.

55. Радиационные эффекты в короткоканальных МДП-приборах / М.Н. Левин, С.Г. Кадминский, А.В.Татаринцев и др. // Микроэлектроника.- 1992.-Т. 21, вып. 2. С. 34-41.

56. Влияние электронного облучения на характеристики МДП-структур при исследовании в растровом электронном микроскопе / М.Г. Кар-тамышев, А.Н. Невзоров, А.А. Обухов и др. // Микроэлектроника. 1990. — Т. 19, вып. 1.-С. 22-30.

57. Altken J.M., Yuong D.R. Electron trapping by radiation induced positive charge in Si02// J. Appl. Phys. 1976. - V. 47. - P. 1196-1201.

58. Altken J.M., Yuong D.R., Pan K. Electron trapping in electron-beam irradiated Si02 // J. Appl. Phys. 1978. - V. 49. - P. 3386-3391.

59. Гадияк Г.В., Stathis J. Физическая модель и результаты численного моделирования деградации Si/Si02-CTpyKTypbi при отжиге в вакууме // ФТП.- 1998. Т. 32, № 9. С.1079-1082.

60. Гадияк Г.В. Моделирование распределения водорода при инжекции электронов в пленках Si02 в сильных электрических полях // ФТП. — 1997. — Т.31, №3.-С.257-263.

61. DiMaria D.J., Buchanan D.A., Stathis J.H. Interface states induced by the presence of trapped holes near the silicon-silicon-dioxide interface // J. Appl. Phys. 1995. - V.77, № 5. P.2032-2040.

62. Scarpa A., Paccagnella A., Ghidini G. Instability of post-Fowler-Nordheim stress measurements of MOS devices // Solid-State Electron. 1997. -V. 41, № 7. - P. 935-938.

63. Гуртов B.A., Назаров A.M., Травков И.В. Моделирование процесса накопления объемного заряда в диэлектриках МДП-структур при облучении // ФТП. 1990. - Т.24, вып.6. - С.969-977.

64. Knoll M., Brauning D., Fahrner W.R. Comparative studies of tunnel injection and irradiation on metal oxide semiconductor structures // J. Appl. Phys. — 1982. V.53, № 10. — P.6946-6952.

65. Nissan-Cohen Y., Shappir J., Frohman-Bentchkowsky D. High-field and current-induced positive charge in thermal Si02 layers // J. Appl. Phys.— 1985. — V. 57,№8.-P. 2830-2839.

66. Ricco В., Fischetti M.V. Temperature dependence of the current in Si02 in the high field tunneling regime // J.Appl. Phys. 1984. - V. 55, № 12. -P.2557-2562.

67. Solomon P., Klein N. Impact ionization in silicon dioxide at fields in breakdown range // Solid State Communications. 1975. - V. 17, №11. - P. 13971400.

68. Fischetti M.V. Model for the generation of positive charge at the Si-Si02 interface based on hot-hole injection from the anode // Phys. Rev. B. 1985. - V. 31, № 4. - P. 2099-2106.

69. Нагин А.П., Тюлькин B.M. О механизме генерации положительного заряда в структуре Si- Si02 в сильных полях // Письма ЖТФ. — 1982. — Т.8, вып.23. С. 1423-1427.

70. Holand S., Ни S. Correlation between breakdown and process-induced positive charge trapping in thin thermal Si02 // J. Electrochem. Soc. 1986. — V.133, № 8. — P.1705-1712.

71. Efimov V.M., Meerson E.E., Evtukh A.A. Study of tunnel currents of electrons and holes in thermal Si02 with charge accumulation in the dielectric //Phys. Stat. Sol. (A). 1985. - V.91. -P.693-703.

72. Chen C., Wu C. A characterization model for constant current stressed voltage-time characteristics of thin thermal oxides grown on silicon substrate // J. Appl. Phys. 1986. - V .60, № 11. P.3926-3944.

73. Chen C.F., Wu C.Y. A characterization model for ramp voltage-stressed I-V characteristics of thin thermal oxides grown silicon substrate // Solid State Electronics. 1986.-V. 29, № 10.-P.l059-1068.

74. Avni E., Sonnenblick Y., Nissan-Cohen Y. The effect of gate material on oxide degradation due to charge-injection in metal-oxide-semiconductor capacitors // Solid State Electronics. 1988. - V.31, № 2. - P.245-250.

75. Глудкин О.П., Черняев B.H. Технология испытания микроэлементов радиоэлектронной аппаратуры и интегральных микросхем. — М.: Энергия, 1980.-360 с.

76. Ленков С.В., Зубарев В.В., Тариелашвили Г.Т. Физико-технический анализ причин отказов электрорадиоизделий в составе радиоэлектронной аппаратуры // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 1997.-№3.-С. 31-34.

77. Фогель В.А. Электрохимический метод определения пористости диэлектрических пленок // Электронная техника. Сер. Полупроводниковые приборы. -1971.- Вып. 1. С.87-93.

78. Ковчагцев А.П., Французов A.A. Пористость термического окисла толщиной 30-600 А // Микроэлектроника. 1979. - Т. 8, № 5. - С. 439-444.

79. Перелыгин А.И., Холомина Т.А., Лактюшкин О.Н. Электрофизические методы исследования и контроля параметров МДП-систем. Рязань: РРТИ, 1983.-64 с.

80. Исследование сплошности тонких диэлектрических пленок методом электрографии / А.Б. Ванштейн, Г.В. Власов, Г.И. Королева и др. // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1974. - № 2. - С. 57-61.

81. Беспалов Г.П. Сравнительная оценка методов контроля пористости диэлектрических пленок // Электронная техника. Сер. 8. Управление качеством, стандартизация, метрология, испытания, 1982. - № 3. - С. 49-51.

82. Гриценко Н.И., Кучеров С.И. Контроль дефектности поверхности кремния нематическими жидкими кристаллами // Микроэлектроника. 1997. -Т. 26,№ 5. -С.389-391.

83. Боханкевич В.И. Исследование изолирующих свойств подзатвор-ного диэлектрика по вольтамперным характеристикам МДП-структур

84. Электронная техника. Сер. 8. Управление качеством, стандартизация, метрология, испытания. 1980. - № 6. - С. 50-54.

85. Демидова Г.Н., Глудкин О.Н., Черняев В.Н. Диагностика дефектов диэлектрика с помощью исследования начального пробоя МДП (МДМ)-структур // Микроэлектроника. 1982. - Т. 11, № 4. - С. 356-366.

86. Wang S.T., Harari Е., Neelsen W.Y. Improved reliability and yield in thin thermal Si02// Proc. of the 16-th Annual Proceedings Reliability Physics. -USA, 1978.-P. 137-139.

87. Лашевский P.A., Филаретов Г.А., Шапиро A.A. Исследование надежности затворного диэлектрика МДП-структур // Микроэлектроника. — 1980. Т. 9, вып. 4. - С. 347-354.

88. Лещенко Н.Е., Рвачев А.П., Чугай О.И. Поляризация центров переноса заряда и контроль качества МДП-структур // Электронная техника. Сер. 8. 1980. - Вып. 4. - С. 79-81.

89. Костычев Г.И. Явление пробоя в тонких слоях МДП-структур // Электронная промышленность. 1971. - № 1. - С.80-81.

90. Luchies J.M., Kuper F.,Verwei J. On the use of DC measurements for ESD-related process monitoring // ESREF-92: Proc. of the Eur. Symp. Reliab. Electron. Devices, Failure and Anal. Schwabisch Gmund, Ost., 1992. - №4. -P.309-313.

91. A.c. 699454 СССР. Способ определения параметров МДП-структур / В.И. Боханкевич // Б.И. 1980. - №43.

92. Инициирование микропробоя МДП-структур на основе кремния со сверхтонкими диэлектрическими слоями / Н.С. Мукаилов, А.А. Суханов, Г.В. Степанов и др. // Микроэлектроника. 1989. - Т. 18, вып. 6. - С.544-548.

93. Solomon P. High-field electron trapping in Si02 // J. Appl. Phys. — 1977. V.48, № 9. - P. 3843-3849.

94. Иыду K.A., Петрова И.Ю. Физико-статистический метод оценки надежности МДП-структур // Электронная промышленность. 1975. - № 1. -С. 41-45.

95. Исследование начального несобственного пробоя и дефектов в диэлектрике МОП-структур на основе кремния / Г.Н. Демидова, Н.И.Гаврилин, О.П. Глудкин и др.// Микроэлектроника. 1983. - Т. 12, вып. 1. - С. 24-28.

96. Павлов Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов. — М.: Высшая школа, 1987. 239 с.

97. Михайловский И.П., Эпов А.Е. Зарядовая нестабильность кремниевых МДП-структур в сильных электрических полях // Микроэлектроника. — 1985. Т.14, вып.2. - С.173-176.

98. Chen С., Wu С. A characterization model for constant current stressed voltage-time characteristics of thin thermal oxides grown on silicon substrate // J. Appl. Phys. 1986. - V.60, №11.- P.3926-3944.

99. Arnold D., Cartier E., DiMaria D.J. Theory of high-field electron transport and impact ionization in silicon dioxide // Phys. Rev.B. 1994. - V. 49, № 15.-P.10278-10297.

100. Моделирование процессов сильнополевой инжекционной модификации деградации МДП-структур / В.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, В.Т. Дегтярев и др. // Перспективные материалы. 2001. - №1.- С. 66-71.

101. Investigation of temperature dependence of positive charge generation in MOS structures under high-field electron injection / V.V. Andreev, V.E. Drach, S.A. Loskutov, A.A. Stolyarov // FIEM-05: Proc of International conference. -Kaluga, 2005.-P.111.

102. The method of the MIS structure interface analysis / G.G. Bondarenko, V.V. Andreev, S.A. Loskutov, A.A. Stolyarov // Surface and Interface Analysis. — 1999.-V. 28. -P.142-145.

103. Исследование зарядовой деградации МДП-структур в сильных электрических полях методом управляемой токовой нагрузки / В.В. Андреев, В.Г. Барышев, Г.Г. Бондаренко и др. // Микроэлектроника. 2000. - Т.29, №2.-С.105-112.

104. Weinberg Z.A. On tunneling in metal-oxide-silicon structures // J. Appl. Phys. 1982. - V.53, № 7. - P.5052-5056.

105. Lenzlinger M., Snow E.H. Fowler-Nordheim tunneling into thermally grown Si02 // J.Appl. Phys. 1969. - V.40, № 1. - P. 278-286.

106. Hydrogen induced positive charge generation in gate oxides / J.F. Zhang, C.Z. Zhao, G. Groeseneken et al. // J. Appl. Phys. 2001. - V.90, № 4. — P.1911-1919.

107. Метод исследования релаксации зарядового состояния МДП-структур в сильных электрических полях / В.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, А.А. Столяров, С.А. Лоскутов // Физика и химия обработки материалов. — 2001. -№ 2 — С.53-58.

108. Аппаратная реализация метода управляемой токовой нагрузки / В.Г. Барышев, С.А. Лоскутов, И.В. Чухраев и др. // Приборостроение-99: Материалы Международной научно-технической конференции. Ялта, 1999. - С.289-292.

109. Mikhailovskii I.P., Potapov P.V., Epov А.Е. Sign of the charge accumulated in thermal Si02 films of silicon MIS structures under high electric field condition // Phys. Stat. Sol. (A). 1986. - V.94. - P.679-685.

110. Солдатов B.C., Воеводин А.Г., Коляда В.А. Модель генерации поверхностных состояний в МДП-структурах при туннельной инжекции // Поверхность. Физика, химия, механика. 1990. - № 7. - С.92-97.

111. Zhang J.F., Al-kofahi I.S., Groeseneken G. Behavior of hot hole stressed SiCVSi interface at elevated temperature // J. Appl. Phys. 1997. - V.81, № 6. - P.843-850.

112. Зарядовая деградация МДП-систем с термическим оксидом кремния, пассивированным фосфорно-силикатным стеклом, при высокополевой туннельной инжекции / В.В. Андреев, В.Г. Барышев, Г.Г. Бондаренко и др. // Микроэлектроника. 1997. -№ 6. - С.640-646.

113. Лоскутов С.А. Релаксация зарядового состояния структур металл-диэлектрик-полупроводник в сильных электрических полях: Дисс. . канд. техн. наук. М.: МГИЭМ, 2001.-147 с.

114. Пространственное распределение зарядов, прогенерированных туннельной инжекцией электронов из кремния в термический диоксид МДП-структуры / B.C. Солдатов, А.Г. Воеводин, И.Б. Варлашов и др. // ФТП. -1990. Т.24, вып.9. - С.1611-1615.

115. Першенков B.C., Согоян А.В., ЧерепкоС.В. Водородно-электронная модель формирования поверхностных состояний в облученных МОП-приборах // ВАНТ. 1998. - Вып. 1-2. - С.70-73.

116. Tsujikawa S., Yugami J. Positive charge generation due to species of hydrogen during NBTI phenomenon in pMOSFETs with ultra-thin SiOu gate dielectrics // Microelectronics Reliability. 2005. - V. 45. - P. 65-69.

117. Исследование процессов сильнополевой инспекционной модификации и деградации МДП-структур / В.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, В.Т. Дегтярев, и др. // Перспективные материалы. 2004. - № 3. - С. 20-27.

118. Метод двухуровневой токовой нагрузки для контроля параметров положительного заряда МДП-структур в сильных электрических полях / В.В. Андреев, В.Г. Барышев, Г.Г. Бондаренко и др. // Перспективные материалы. 2003. - №5. - С.94-99.

119. Андреев В.В., Драч В.Е., Орехов С.Ю. Контроль качества КМДП-ИС с учетом температурной зависимости генерации положительного заряда методом управляемой токовой нагрузки // Труды МГТУ. — 2005. №5. - С. 1924.

120. Лоскутов С.А. Устройство управления и обмена информацией для автоматизированной установки контроля параметров МДП систем // Создание прогрессивных технологий, конструкций и систем в условиях рынка: Тез. докл. научно-тех. конф. Калуга, 1997. - С.50.

121. Лоскутов С.А., Чухраев И.В., Драч В. Е. Автоматизированная установка для исследования параметров диэлектрических слоев МДП-структур //Приборостроение-2001: Материалы Международной научно-техн. конф. -Симеиз-Винница, 2001. С.20.

122. Plasma and injection modification of gate dielectric in MOS structures / G.G. Bondarenko, V.V. Andreev, V.M. Maslovsky et al. // Abstract E-MRS'2002 spring meeting. Strasbourg (France), 2002. - PII.52.

123. MIS Structures C-V Characteristics Simulation Subject To Surface State Density / V.E. Drach, S.V. Korotygin, A.L. Tkachenko, I.V. Chukhraev // IN-TERNAS-2000: Proc. of Intern, conference. Kaluga, 2000. - P. 155.

124. Андреев В.В., Драч В. Е., Коротыгин C.B. Математическое моделирование зависимостей вольт-фарадных характеристик МДП-структур // Труды 1-ой Российской конференции молодых учёных по математическому моделированию. Калуга, 2000. - С. 139-140.

125. Драч В.Е. Особенности сильнополевой туннельной инжекции в МДП-структурах с жидким электродом // Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Калуга, 2000. - С.34.

126. Драч В.Е. Алгоритм получения данных с цифрового вольтметра и сохранения в формате электронной таблицы // Тридцать четвёртые чтения, посвященные разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. Калуга, 1999. - С. 19.

127. Барышев В.Г., Драч В.Е., Коротыгин C.B. Цифровой фильтр на основе преобразования Фурье для обработки экспериментальных данных // Труды 1-ой Российской конференции молодых учёных по математическому моделированию. М., 2000. -С.217-219.

128. Метод исследования зарядовой деградации МДП-структур при воздействии радиации / В.Е. Драч, В.Г. Барышев, Г.Г. Бондаренко, М.А. Столяров // Труды 1-ой Российской конференции молодых ученых по физическому материаловедению. Калуга, 2001. - С.87-88.

129. Влияние инжекционной тренировки на зарядовую нестабильность МДП-структур / В.Е. Драч, В.В. Андреев, В.Г. Барышев, С.П. Вихров //Труды 1-ой Российской конференции молодых ученых по физическому материаловедению. Калуга, 2001. - С.89.

130. Метод контроля релаксирующих зарядов в МДП-структурах после воздействия ионизирующих излучений / В.Г. Барышев, В.Е. Драч, Г.Г. Бон-даренко и др. // Радиационная физика твердого тела: Труды XI Межнационального совещания. — М., 2001. С.428-432.

131. Влияние плазмоструйной обработки на электрофизические характеристики МДП-структур / В.В. Андреев, A.A. Столяров, В.М. Масловский, В.Е. Драч // Труды 1-ой Российской конференция молодых ученых по физическому материаловедению. Калуга, 2001. - С. 109.

132. Драч В.Е., Коротыгин C.B. Исследование зарядовой дефектности МДП-структур // Микроэлектроника и информатика — 2001: Материалы восьмой всероссийской межвузовской науч.-тех. конференции студентов и аспирантов. М., 2001. - С.7.

133. Plasma and injection modification of gate dielectric in MOS structures / G.G. Bondarenko, V.V. Andreev, V.M. Maslovsky et al. // Thin solid films. -2003. V.427. - P.377-380.

134. VLADIMIR EVGENYEVICH DRACH

135. Bauman Moscow State Technical University (Kaluga Branch), Moscow1.ternship at Electrical & Computer Engineering Department Faculty of Engineering, National University of Singapore

136. Professor (& Vice-Dean of Engineering) MOS Device Laboratory Email: [e-mail] Date: 9 April 2003

137. Office of External Relations Faculty of Engineering National Unveisity of Singapore

138. Block EA, #07-26, 9 Engineering Drive 1, Singapore 117576 Tel: [phone] Fax: [phone]. Date:1.boratory: Scientific work: Facilities:1. October 2002 April 20031. MOS Device Laboratory

139. Research in MOS Device Physics

140. Hewlett Packard HP4156A, HP42481. MMR Probe Station

141. MMR K-20 Temperature Controller1. Website: www.nus.edu.sg