Методы моделирования элементов КНИ КМОП СБИС с субмикронными проектными нормами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат технических наук Глушко, Андрей Александрович

• Глушко, Андрей Александрович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Глушко, Андрей Александрович

Содержание

Стр.

Введение

1. Проблемы проектирования элементной базы КНИ КМОП СБИС

с субмикронными проектными нормами

1.1. Применение моделирования при проектировании технологического процесса изготовления кристаллов интегральных микросхем по КМОП-технологии

1.2. Проблемы контроля технологических параметров интегральных микросхем

1.3. Особенности технологии «кремний-на-изоляторе»

1.4. Особенности приборно-технологического моделирования МОП-структур

1.5. Этапы исследования структур с помощью ТСАБ

2. Разработка методики трехмерного моделирования транзисторных структур в системе ТСАБ

2.1. Модели исследуемых физических процессов

2.2. Разработка методики трехмерного моделирования процесса

формирования субмикронных элементов КНИ КМОП СБИС

в системе ТСАБ

2.3. Особенности генерации сетки для моделирования электрических характеристик

2.4. Особенности моделирования электрических характеристик

2.5. Разработка рекомендаций по улучшению сходимости и повышению точности процесса трехмерного моделирования

электрических характеристик МОП-транзисторов

Стр.

3.Разработка алгоритмов генерации геометрического описания структуры и калибровка моделей в системе ТСАБ

3.1. Алгоритм уменьшения количества вершин в топологии

3.2. Алгоритм предварительного геометрического преобразования структуры

3.3. Особенности калибровки моделей в среде ТСАБ

3.4. Калибровка модели термического окисления

3.5. Калибровка модели ионной имплантации

3.6. Разработка модели подвижности носителей в структурах

на основе поликристаллического кремния

3.7. Разработка метода определения эквивалентной ширины канала транзисторных КНИ МОП-структур и калибровка моделей подвижности носителей в канале МОП-транзистора

4. Реализация и верификация предложенных методов на субмикронных КНИ МОП-транзисторах различной геометрии затворов с учетом литографических эффектов

4.1. Программная реализация разработанных алгоритмов

4.2. Моделирование структуры транзисторов Н-типа

4.3. Моделирование электрических характеристик транзисторов

Н-типа

4.4. Моделирование структуры транзисторов О-типа

4.5. Моделирование электрических характеристик КНИ МОП-транзисторов О-типа

4.6. Соотношение между эквивалентной и геометрической

шириной канала транзисторов О-типа

Выводы и заключение

Список обозначений ВАХ - Вольтамперная характеристика

ВИМС - Метод вторичной ионной масс-спектроскопии

КМОП - Технология изготовления интегральных микросхем,

основанная на формировании комплементарных (взаимодополняющих) пар МОП-транзисторов КНИ - Технология «Кремний на изоляторе»

МОП- - Структура металл-окисел-полупроводник

структура

МОП- - Полевой транзистор с изолированным затвором,

транзистор реализованный на основе МОП-структуры

ПО КНИ - Полностью обедненные области в КНИ

САПР - Системы автоматизированного проектирования

СБИС - Сверхбольшие интегральные схемы

ТП - Технологический процесс

40 КНИ - Частично обедненные области в КНИ

Id - Ток стока

LDD - Low doped drain - слаболегированные области,

примыкающие к областям стока/истока MOSFET - Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor - то же,

что и МОП-транзистор SOI - Silicon-on-Insulator - то же, что и КНИ

TCAD - Technology Computer Aided Design - система

автоматизированного проектирования технологических процессов и полупроводниковых структур Ugs - Напряжение между затвором и истоком

Uds - Напряжение между стоком и истоком

2D - Двумерное моделирование, двумерная модель

3D - Трехмерное моделирование, трехмерная модель

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы моделирования элементов КНИ КМОП СБИС с субмикронными проектными нормами»

Введение

Актуальность. К современной электронной аппаратуре, как общего, так и специального назначения, предъявляются все более жесткие требования по повышению быстродействия и надежности при снижении габаритных размеров и энергопотребления. Удовлетворению этих требований в большой мере способствует совершенствование элементной базы сверхбольших интегральных схем (СБИС). Уменьшение размеров элементов СБИС и применение технологии кремний-на-изоляторе (КНИ) позволяет многократно повысить быстродействие, снизить энергопотребление, повысить радиационную стойкость и т.д. Однако, продвижение в область субмикронных размеров сопровождается существенным ростом сложности проектирования и изготовления СБИС: технологический процесс насчитывает несколько сотен операций; используется уникальное технологическое и измерительное оборудование, материалы и оснастка; предъявляются особые требования к чистоте и климату производственных помещений; становится обязательным учет малоразмерных физических эффектов при проектировании схем, аналитический расчет которых на основе инженерных формул попросту невозможен. Применение субмикронных технологий требует обязательного учета трехмерных эффектов при проектировании конструкций элементов СБИС, что существенно усложняет их разработку.

Важнейшим методом исследования при этом становится приборно-технологическое моделирование, которое, в конечном счете, позволяет снизить стоимость разработки за счет уменьшения материальных затрат на проведение экспериментальных исследований и повысить процент выхода годных СБИС. Этот метод основан на решении фундаментальных уравнений физики, описывающих процессы, протекающие в металлах, окислах и полупроводниках, и реализован в виде многомодульной технологической САПР (ТСАБ). Наиболее совершенной на сегодняшний день является система ТСАБ Бег^аигш фирмы Бупорзуз (США), которая позволяет исследовать поведение элементов СБИС и технологические процессы их изготовления. Однако существующая методика

моделирования, заложенная в этой САПР, не может быть использована для моделирования технологических процессов и собственно создаваемых КНИ МОП-структур. Поэтому актуальной становится задача разработки методов трехмерного моделирования в существующей САПР. Кроме того, актуальной является и реализация сопряжения между литографическими САПР и САПР приборно-технологического моделирования.

Состояние проблемы. Существующие методики, методы и модели физических процессов, заложенные в системе TCAD Sentaurus, не позволяют реализовать трехмерное моделирование сложных структур из-за неустойчивости сходимости процесса моделирования и требования существенных системных ресурсов (даже на мощных вычислительных серверах с объемом оперативной памяти 16 Гбайт) и временных затрат.

На сегодняшний день в области разработки САПР приборно-технологического моделирования лидирует фирма Synopsys (США) [58; 62]. Модели физических процессов, заложенных в системе TCAD Sentaurus, являются результатом работ многих зарубежных исследователей. Наиболее известны работы Антониадиса Д., ДаттонаР., ОулдхемаУ. («МОП СБИС. Моделирование элементов и технологических процессов»), Ферри Д., Эйкерса Л., Гринича Э. «Электроника ультрабольших интегральных схем».

В России с разработкой технологических процессов связаны работы Киреева В.Ю. «Введение в технологии микроэлектроники и нанотехнологии», Королевам.А. «Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем», Зебрева Г.И. «Физические основы кремниевой наноэлектроники». Непосредственно с моделированием в системах TCAD связаны работы коллективов, возглавляемых Крупкиной Т.Ю. (МИЭТ), Петросянцем К.О. (МИЭМ), а также работы Виноградова Р.Н., Дроздова В.Г., Корнеева C.B. (ФГУП «НПП Пульсар»), Седова A.B. и Максимова А.Н. (МИФИ) [28; 29].

Связь работы с крупными научными программами и темами. Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры

инновационной России» на 2009 - 2013 годы, выполняемой в МГТУ имени Баумана, а также ОКР «Утра», «Софора», «Полоз» по разработке в НИИСИ РАН технологических процессов формирования эпитаксиальных и КНИ-структур с минимальными проектными нормами 0,35 - 0,25 мкм.

Цель работы заключается в разработке модифицированных методов приборно-технологического моделирования, позволяющих повысить точность моделирования и сократить временные затраты на проектирование субмикронных элементов КНИ КМОП СБИС.

Решаемые задачи. Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

1. Обеспечить сопряжение САПР литографического и приборно-технологического моделирования ТСАО с целью учета эффекта искажения топологии в процессе литографии;

2. Выполнить трехмерное моделирование диффузионного профиля КНИ МОП-структур с субмикронными нормами;

3. Уменьшить время моделирования трехмерных КНИ МОП-структур с субмикронными нормами;

4. Повысить точность моделирования на основе перехода к трехмерному моделированию, а также калибровки и корректировки существующих моделей в САПР приборно-технологического моделирования.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применены методы математического моделирования, аналитические методы расчета параметров моделей, метод ветвей и границ и метод линейной аппроксимации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработана методика трехмерного моделирования с учетом литографических эффектов, отличающаяся применением криволинейной сетки, получаемой на основе формирования тонких полосок кремния вдоль границы топологической области затвора формируемого КНИ МОП-транзистора.

2. Разработаны рекомендации по улучшению сходимости и повышению точности процесса трехмерного приборно-технологического моделирования

электрических характеристик КНИ МОП-транзисторов за счет учета снижения подвижности носителей на границе окисел-кремний, выполняемого на основе предварительного двумерного моделирования.

3. Предложен метод определения эквивалентной ширины канала для калибровки моделей подвижности носителей в канале КНИ МОП-транзисторов, заключающийся в построении линейной аппроксимации расчетных и экспериментальных зависимостей тока насыщения транзистора от геометрической ширины канала.

Достоверность полученных научных результатов, выводов и рекомендаций диссертационной работы подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных в НИИСИ РАН. Расхождение между электрическими характеристиками, полученными на основании трехмерного моделирования, и экспериментальными составило не более 10%.

На защиту выносятся:

1. Методика трехмерного моделирования процесса формирования субмикронных элементов КНИ КМОП СБИС в системе ТСАБ, отличающаяся от стандартной сокращением числа вершин в топологии затвора после литографического моделирования и построением криволинейной сетки конечных элементов, обеспечивающей снижение количества узлов в ряде случаев на 50%, что позволяет реализовать принципиальную возможность трехмерного моделирования КНИ МОП-транзисторов с учетом эффектов искажения топологии затвора в процессе литографии.

2. Рекомендации по улучшению сходимости и повышению точности процесса трехмерного приборно-технологического моделирования электрических характеристик КНИ МОП-транзисторов, основанные на учете снижения подвижности носителей на границе окисел-кремний, выполняемом с помощью предварительного двумерного моделирования, и на управлении шагом сходимости, максимальным количеством итераций и т.п.

3. Метод определения эквивалентной ширины канала транзистора, заключающийся в построении линейной аппроксимации зависимости тока

насыщения от геометрической ширины канала и определении отношения свободного члена полученной линейно зависимости к ее угловому коэффициенту.

Практическая значимость и результаты внедрения. Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:

1. Сократить время приборно-технологического моделирования в системе ТСАБ Бегйаигш субмикронных элементов КНИ СБИС в ряде случаев на два порядка (от нескольких недель до нескольких часов).

2. Повысить на 10 - 50% точность схемотехнического 8Р1СЕ-моделирования КНИ МОП СБИС за счет уточнения эквивалентной ширины канала по отношению к заложенной при проектировании.

3. Увеличить быстродействие СБИС на 10% за счет использования фигур оптической коррекции эффекта близости, спроектированных при совместном литографическом и приборно-технологическом моделировании.

4. Реализовать возможность моделирования электрических характеристик КНИ МОП-структур с учетом литографических эффектов на основе сопряжения между САПР литографического и приборно-технологического моделирования. Учет литографических эффектов важен при снижении проектных норм до размеров, меньших длины волны экспонирующего излучения степпера.

Методика и результаты моделирования, полученные в работе, внедрены в процесс проектирования элементной базы субмикронных СБИС в НИИСИ РАН и в учебный процесс МГТУ имени Н.Э. Баумана.

Личный вклад соискателя включает:

- разработку методики трехмерного моделирования с учетом литографических эффектов (публикация [6]);

- разработка методики комплексного двумерного и трехмерного моделирования электрических характеристик КНИ МОП-структур и рекомендаций по улучшению сходимости и повышению точности процесса трехмерного приборно-технологического моделирования электрических характеристик КНИ МОП-транзисторов (публикации [5, 7, 9]);

- разработка метода определения эквивалентной ширины канала транзистора для калибровки моделей подвижности носителей электрического заряда в канале МОП-транзистора (публикация [9]);

- разработка методики проведения эксперимента по уточнению модели подвижности в поликристаллическом кремнии и встраивание модели в систему приборно-технологического моделирования (публикации [8, 12]);

- моделирование процесса формирования транзисторных структур всех типов и их электрических характеристик (публикации [9, 13]);

- построение алгоритмов реализации предложенных автором методик и разработка дополнительных программных TCL-модулей, а также исследование структур с непрямым затвором с учетом литографических эффектов методом приборно-технологического моделирования и анализ результатов моделирования и экспериментальных данных (публикации [6, 9, 13]).

Из перечня публикаций, выполненных в соавторстве, лично Глушко A.A.:

- в работе [9] предложена методика комплексного двумерного и трехмерного моделирования КНИ МОП-транзисторов, а также предложен метод определения эквивалентной ширины канала транзистора;

- в работе [11] проанализированы проблемы моделирования субмикронных КМОП-структур, входящих в состав СБИС, и процессов их формирования;

в работе [12] предложена модель подвижности в поликристаллическом кремнии и методика проведения эксперимента по уточнению ее параметров.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на Международных молодежных научно-технических конференциях «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы» (Москва, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011), журнале «Технология и конструирование в электронной аппаратуре» (Одесса, 2007), сборнике «Информатика и системы управления в XXI веке», журнале «Вестник МГТУ имени Баумана» (Москва, 2011). Принята к печати статья в журнале «Микроэлектроника» №1 за 2012 год (из перечня изданий, рекомендованных ВАК РФ).

Работа отмечена 2 дипломами 1 степени Международных молодежных научно-технических конференций «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы», (Москва, 2007) и «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы», (Москва, 2009). За выполненную работу автору присуждалась стипендия Правительства РФ.

Результаты исследования были представлены на IX, X и XI научно-практических семинарах «Проблемы создания специализированных радиационно-стойких СБИС на основе гетероструктур», проходивших в Нижнем Новгороде в 2009, 2010 и 2011 г.

Публикации. По материалам и основному содержанию работы имеется 9 публикаций в научно-технических журналах и трудах международных конференций, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка. Общий объем диссертации 128 страниц, содержит 67 рисунков, 4 таблицы, список использованных источников из 63 наименований.

1. Проблемы проектирования элементной базы КНИ КМОП СБИС с субмикронными проектными нормами

На сегодняшний день микроэлектронное производство насчитывает несколько сотен технологических операций, причем основными операциями формирования полупроводниковых структур являются литография, ионное легирование, термическое окисление, отжиг, осаждение и травление. В едином технологическом цикле на одном кристалле формируется несколько миллионов элементов, реализующих сложные цифровые и аналоговые схемы [24; 28].

Технологический процесс производства должен быть спроектирован таким образом, чтобы получаемые СБИС обладали электрическими параметрами, находящимися в заданных пределах допуска [4; 27; 31]. Данное требование при создании субмикронных структур выполнить достаточно сложно, но эволюция наноструктур определяет, в конечном счете, уровень микроэлектроники в целом, а значит и промышленности, и обороноспособности страны.

Сокращение характерных размеров наноструктур и времени их разработки требует новых подходов в проектировании технологических процессов [3]. Старые методы, основанные на аналитическом приближении и экспериментальном подходе, оказываются малоэффективными, так как:

- погрешности аналитических расчетов при проектировании технологических процессов неприемлемы при создании наноструктур;

- экспериментальный подход сопряжен с неприемлемо большими временными и материальными затратами;

-уменьшение характерных размеров наноструктур может стать причиной новых, ранее неизвестных сторон поведения наноструктуры, поэтому аналитические модели становятся непригодными даже для качественной оценки параметров технологического процесса и характеристик собственно создаваемых структур;

- погрешности измерений могут нести методическую составляющую, которая дает неверное представление о характере процессов окисления, ионного легирования и диффузии примесей.

Все изложенное заставляет искать новые подходы при проектировании технологических процессов и прогнозировании характеристик создаваемых СБИС. Наиболее эффективным является компьютерное моделирование на основе существующих САПР технологических процессов производства. Возможности этих САПР не всегда могут удовлетворить технологов, но сама идея моделирования очень перспективна [51; 52; 54].

Для того, чтобы модель адекватно отражала реальные физические явления при расчете характеристик создаваемых структур, необходимо проанализировать важнейшие этапы проектирования ТП, о чем пойдет речь ниже. Поскольку наибольшее распространение в цифровой электронике получили комплементарные МОП-схемы благодаря высокому быстродействию, высокой плотности размещения элементов (по сравнению с другими технологиями) и низкому энергопотреблению, речь будет идти о КМОП-технологии.

1.1. Применение моделирования при проектировании технологического

процесса изготовления кристаллов интегральных микросхем по КМОП-

технологии

Процесс изготовления субмикронных СБИС должен удовлетворять нескольким основным требованиям.

Во-первых, в процессе изготовления СБИС необходимо минимизировать диффузию легирующих примесей в горизонтальном и вертикальном направлениях. Это достигается применением низкотемпературного отжига или кратковременной обработки пластин при высоких температурах, проводя быстрый термический или фотонный отжиг [43; 61].

Второе важное требование состоит в обеспечении малых сопротивлений проводящих дорожек и контактов. Дело в том, что паразитные сопротивления и емкости могут приводить к существенному снижению быстродействия СБИС. Сопротивление дорожек и контактов с субмикронными размерами может быть уменьшено путем избирательного выращивания силицидов тугоплавких металлов на поликремниевые затворы, а также на истоки и стоки полевых транзисторов. Использование силицидов таких тугоплавких металлов, как титан и вольфрам,

позволяет снизить величину этих паразитных сопротивлений [43].

Третьим требованием, критичным при изготовлении структур с субмикронными размерами, является обеспечение планарности поверхности обрабатываемой пластины. Возникновение нежелательного рельефа усложняет и без того очень сложную задачу фокусирования экспонирующего устройства -степпера, сокращает глубину фокуса и, следовательно, уменьшает ширину процессного окна. Это приводит к нестабильности технологического процесса, и, как правило, к невозможности выполнения требований по надежности и проектным нормам [3; 43].

И, наконец, четвертым требованием, необходимым для производства СБИС с субмикронными размерами структур, является использование т.н. «глубокого субмикрона» (то есть длины волны экспонирующего излучения степпера 250 нм и менее). При этом уже не представляется возможным отделить технологию производства СБИС от их проектирования, так как важно учитывать отклонение геометрической формы полученной маски от ее изображения на фотошаблоне. Это отклонение связано с волновыми явлениями, происходящими при длине волны экспонирующего излучения, которая сравнима с геометрическими размерами получаемой структуры [59].

Анализ состояния САПР по проектированию изделий микроэлектроники показал, что на сегодняшний день существуют системы приборно-технологического моделирования, известные под аббревиатурой TCAD (Technology Computer Aided Design), которые позволяют учитывать вышеизложенные требования при проектировании ТП производства [57].

Моделирование процессов литографии в настоящей работе не рассматривается - существует специализированные САПР, позволяющие использовать модели литографических процессов, оптические свойства фоторезистов и т.д. [14; 40]. В системе TCAD все резистовые маски уже считаются полученными, а их геометрия - известной.

Не рассматриваются также операции осаждения и травления, поскольку моделирование этих процессов в системе TCAD осуществляется только на уровне

геометрического преобразования структуры, и не учитываются отдельные свойства осаждаемых материалов и травителей. Кроме того, указанные упрощения, принятые в САПР, практически не влияют на электрические характеристики полученных структур.

Поперечное сечение реализуемой КМОП-структуры представлено на рисунке 1.1.

Металлизация

_р-подложка_

Рисунок 1.1. Поперечное сечение формируемой КМОП-структуры

Области стока, истока и затвора для уменьшения поверхностного сопротивления областей обычно покрывают слоем силицида титана, получаемого технологией самосовмещения. После формирования силицида получаются контактные окна в окисле и наносится металлическая разводка [26; 35].

Предварительный расчет технологических режимов основан на применении аналитических зависимостей технологических процессов. Например, зная требуемую глубину р-п-перехода для достижения заданных значений электрических параметров, можно по справочным таблицам подобрать энергию легирования, а затем построить аналитический профиль имплантации. В качестве аналитической зависимости выбирается обычно нормальное (гауссово) распределение примеси по глубине пластины [34].

Следующим этапом должно быть моделирование технологического маршрута с помощью САПР и последующая корректировка технологического режима. При моделировании можно использовать как встроенные сложные аналитические зависимости, так и модель Монте-Карло. Далее выполняется

моделирование электрических характеристик формируемых транзисторных структур, что позволяет говорить о прогнозируемых характеристиках системы. По спроектированной технологии изготавливаются тестовые кристаллы, оцениваются полученные характеристики элементов схемы и выполняется экстракция параметров схемотехнических моделей (БРГСЕ-моделей) транзисторов.

С использованием моделирования становится возможным определение процессных окон, т. е. таких ограничений на задаваемые технологические режимы, при которых электрические параметры элементов СБИС будут находиться в заданных пределах. Экспериментальные данные при этом сопоставляются с результатами моделирования и дается оценка ошибки прогноза. Упрощенно проектирование технологического процесса с использованием моделирования представлено на рисунке 1.2.

Перечень полученных параметров БРЮЕ-моделей и являются «паспортом» разработанной технологии, по ним проектируют как цифровые, так и аналоговые СБИС [15; 29].

1.2. Проблемы контроля технологических параметров интегральных микросхем

Важнейшими технологическими параметрами интегральных микросхем, от которых в сильной степени зависят электрические характеристики элементов СБИС, являются толщины слоев нанесенных материалов, значения приповерхностной концентрации легирующих примесей. От толщин проводящих слоев зависит их удельное поверхностное сопротивление, которое важно учитывать при проектировании топологии элементов. Толщина подзатворного окисла влияет на пороговое напряжение МОП-транзистора, токи насыщения и крутизну пороговой и выходной характеристик транзистора. Электрическая проводимость областей полупроводника, а также пороговые напряжения транзисторов зависят от приповерхностной концентрации примеси [21; 22; 42].

Аналитические методы расчета основных параметров транзистора позволяют с погрешностью до 20% описать структуры с характерными размерами не менее

Рисунок 1.2. Схема подхода к проектированию технологического процесса, основанного на применении компьютерного моделирования

1 мкм. Проектирование субмикронных транзисторов и прогнозирование их электрических характеристик на основе приближенных аналитических формул становится невозможным [16; 27]. Наиболее точно оценить физические процессы, происходящие в структуре прибора, возможно только путем непосредственного решения фундаментальных уравнений физики для МОП-структуры. Поскольку на сегодняшний день нет точного аналитического решения этих уравнений, их интегрирование возможно только с применением численных методов на ЭВМ.

Именно эти методы и используются в САПР приборно-технологического моделирования ТСАБ. Однако для САПР, необходимо оценить точность заложенных в них моделей и, если это потребуется, провести их калибровку. С другой стороны, калибровка моделей возможна только при наличии результатов измерений, погрешность которых не превышает 15%. Поэтому необходимо проанализировать существующие методы измерений.

Толщину подзатворного окисла, имеющую характерный размер менее 120 А, можно оценить лишь приближенно, поскольку (из-за высоких требований к его чистоте) на него сразу же наносится слой поликристаллического кремния. Поэтому измеряется толщина двух слоев, причем толщина поликремния более чем в 20 раз превосходит толщину подзатворного окисла. Погрешность измерения в этом случае становится сравнимой с толщиной подзатворного окисла, что абсолютно неприемлемо с точки зрения контроля. Поэтому емкость окисла определяется по вольт-фарадной характеристике. Зная площадь конденсатора (определяется топологией) и относительную диэлектрическую проницаемость окисла, можно оценить его толщину по формуле плоского конденсатора [23].

Контроль концентрации примеси в приповерхностном слое, а также контроль всего концентрационного профиля ионного легирования и последующей диффузии проводится с помощью ВИМС-метода.

ВИМС-метод (метод вторичной ионной масс-спектроскопии) заключается в следующем. Легированную подложку подвергают бомбардировке ионами. В результате с поверхности подложки вылетают вторичные ионы, фиксируемые масс-спектрометром. По интенсивности этого потока судят о концентрации ионов в подложке. Далее стравливается поверхностный слой и вновь проводятся измерения. В результате измерений получают график профиля легирования [37].

Уровень легирования может приближенно оцениваться на основе емкостных методов измерения. Методика определения уровня легирования этими методами изложена подробно в работе [2].

1.3. Особенности технологии «Кремний на изоляторе»

Исторически МОП-транзисторы, изготовленные по технологии «кремний-на-

изоляторе», появились достаточно давно как элементы схем специального применения. КНИ МОП-транзисторы имеют существенные функциональные преимущества над транзисторами объемных технологий с неизолированной подложкой, поскольку, изоляция скрытым окислом имеет существенно меньшую емкость, чем изоляция р-п-переходом в объемных транзисторах. Кроме того, в КНИ-схемах отсутствуют эффекты влияния общей подложки, как это имеет место в схемах объемной КМОП-технологии. Элементы КНИ КМОП СБИС обладают и более высокой стойкостью к воздействиям радиационного излучения.

На рисунке 1.3 представлена вертикальная структура КНИ МОП-транзистора.

Рисунок 1.3. Вертикальная структура КНИ МОП-транзистора: 1 - затвор; 2 - спейсер; 3 - область истока; 4 - вертикальная изоляция 8Т1;

5 - скрытый окисел; 6 - подложка; 7 - карман транзистора (база);

8 - область стока

Активная область КНИ МОП-транзистора, называемая базой, представляет собой кремниевую область между контактами стока 8 и истока 3, изолированную со всех сторон окислом. При этом скрытый окисел 5 в КНИ-структурах изолирует активную область прибора от подложки 6, а вертикальная изоляция 4 делает невозможными токи утечки и тиристорный эффект между двумя соседними приборами [19].

Среди МОП-транзисторов различают транзисторы двух типов: полностью обедненные и частично обедненные. Подобная классификация основана на сравнении толщины слоя обеднения с толщиной базы [19; 60].

б

В настоящее время наиболее широко используются КНИ МОП-транзисторы с частичным обеднением. Частично обедненный КНИ МОП-транзистор очень похож на транзистор, изготовленный по объемной технологии, что позволяет описывать поведение такого транзистора по аналогии с обычными МОП-транзисторами. Однако главной особенностью, обуславливающей качественное отличие КНИ-технологий, является изолированность кремниевой базы от контакта подложки. Это означает, что потенциал базы в частично обедненных КНИ МОП-транзисторах не фиксирован и является плавающим, что может приводить к нежелательным эффектам плавающей базы. Такие эффекты приводят к нестабильностям и гистерезисам выходных и передаточных характеристик частично обедненных КНИ МОП-транзисторов [19].

Одним из нежелательных эффектов, протекающих в КНИ-структуре с плавающей базой, является кинк-эффект, который проявляется следующим образом: при достаточно большом напряжении сток-исток вблизи области стока электроны разгоняются до больших скоростей, вызывая процесс ударной ионизации и образования электронно-дырочных пар. Электроны уходят в сток, а дырки выбрасываются электрическим полем обедненной области в нейтральную область кремния, накапливаясь в изолированной подложке. Избыточный заряд дырок (основных носителей) за очень малые времена достигает своего стационарного значения, распределяясь на площади базы и уменьшая толщину обедненного слоя и плотность заряда в нем. На выходной ВАХ транзистора образуется скачок тока (т.н. «кинк», рисунок 1.4). Амплитуда этого скачка и потенциал изолированной базы определяются балансом процесса объемной рекомбинации и ударной ионизации. В цифровой технике кинк-эффекты могут приводить даже к некоторому увеличению быстродействия за счет повышения тока насыщения, хотя и вызывают разбросы времен задержки для разных транзисторов [19; 39].

Рисунок 1.4. Кинк-эффект на выходной характеристике частично обедненного КНИ МОП-транзистора

Рисунок 1.5. К пояснению влияния эффекта саморазогрева на электрические характеристики КНИ МОП-транзистора

Для борьбы с кинк-эффектом используют более сложные конструкции транзисторов с контактом к карману. Топологии КНИ МОП-транзисторов с контактом к карману представлены на рисунках 1.6а - 1.6в. По степени влияния процесса литографии на топологию затвора следует выделить транзисторы с прямым (А-типа) и непрямым (Н-типа и О-типа) затвором.

А-тнп . Н-тип

2 я 6

- ^ О-тии

а) б) в)

Рисунок 1.6. Топологии КНИ МОП-транзисторов различных конструкций:

1 - область затвора, 2 - область истока, 3 - область контактного окна,

4 - сильнолегированная область для обеспечения контакта к карману,

5 - область стока, 6 - граница области транзистора

Еще один эффект, характерный для КНИ-структур - эффект саморазогрева. Дело в том, что скрытый окисел сильно затрудняет отвод тепла в подложку. На рисунке 1.5 приведены графики статических выходных характеристик с учетом саморазогрева (пунктирная линия) и без учета саморазогрева (сплошная линия).

Таким образом, КНИ-структуры обладают значительно большими тепловыми постоянными времени по сравнению со структурами на объемном кремнии. Повышение температуры функционирования из-за омического тепловыделения в режиме насыщения приводит к снижению подвижности носителей заряда. Таким образом, в КНИ МОП-транзисторах часто наблюдаются эффекты отрицательного дифференциального сопротивления, как показано на рисунке 1.5 [19; 55].

Как уже обсуждалось выше, оценить влияние всех упомянутых эффектов возможно только решением фундаментальных уравнений с помощью систем приборно-технологического моделирования, которые позволяют строить трехмерные профили распределения электрического заряда, электростатического потенциала и т.п. В этом случае системы моделирования становятся своеобразной средой для «отладки» функционирования структуры и анализа физических процессов, протекающих в ней.

1.4. Особенности приборно-технологического моделирования МОП-

структур

Приборно-технологическое моделирование предполагается использовать в соответствии со следующим алгоритмом подготовки производства [27] (рисунок 1.7):

5 - расхождение между

результатами

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Глушко, Андрей Александрович

Выводы и заключение

Высокая степень интеграции современных СБИС предполагает переход на проектные нормы, исчисляемые субмикронными размерами. Для таких структур многие аналитические зависимости, которые широко использовались ранее, становятся непригодными, так как заложенные в них модели не позволяют с требуемой точностью прогнозировать технологический процесс производства и характеристики разрабатываемых структур. Имеющиеся на сегодняшний день САПР производства МОП-структур позволяют решать вопросы проектирования лишь частично - в рамках отдельных технологических операций на основе анализа двумерных моделей. Причем литографическое моделирование производится отдельно от моделирования технологических операций и характеристик создаваемых элементов СБИС.

В настоящей работе прогнозирование создаваемых структур, параметров технологических процессов их производства и литографическое моделирование рассматриваются как единая, целостная задача производства субмикронных структур.

Основными результатами работы являются следующие:

1. Предложена и практически реализована методика трехмерного моделирования технологического процесса формирования КНИ МОП-транзисторов и их характеристик, позволяющая с высокой точностью рассчитывать электрические характеристики проектируемых структур субмикронных технологий КНИ КМОП СБИС. Эффективность предложенной методики подтверждена 10 - 20%-ми расхождениями между результатами моделирования процесса формирования транзисторных структур и результатами реальных измерений профилей легирования и толщин подзатворного окисла и 10%-ми расхождениями между расчетными и экспериментальными электрическими характеристиками транзисторов.

2. Предложен новый метод построения сетки конечных элементов при трехмерном моделировании, позволивший сократить число ее узлов приблизительно на 50%, отличающийся от известных введением разбиения узлов сетки вдоль границ криволинейных областей моделируемых структур.

3. Впервые реализован учет особенностей процесса литографии при проектировании конструкций КНИ МОП-транзисторов с прямым и непрямым затвором, предложен метод определения их эквивалентной ширины канала. Реализовано совместное использование САПР литографического и приборно-технологического моделирования.

4. Предложен математический аппарат и алгоритмы обработки топологии и преобразования структуры, позволяющие реализовать моделирование диффузионного профиля транзисторной структуры с учетом искажений топологии в процессе литографии. Алгоритмы реализованы в виде программных модулей на языке TCL, позволяющие генерировать командный файл формирования геометрической структуры макроэлементов. Совместное использование этих программных модулей со стандартными средствами TCAD позволяет реализовать метод построения криволинейной сетки конечных элементов.

5. Разработаны рекомендации по улучшению сходимости численных методов при трехмерном моделировании электрических характеристик элементов КМОП КНИ СБИС в системе TCAD, позволяющие сократить время счета на два порядка - от нескольких недель до нескольких часов. Предложен алгоритм вычислений, позволяющий учитывать результаты двумерного моделирования при трехмерном моделировании, реализованный в виде программного модуля на языке компонента Inspect, позволяющий сопоставлять результаты двумерного и трехмерного моделирования и реализовать комплексное двумерное и трехмерное моделирование.

6. Выполнена калибровка моделей, заложенных в систему TCAD. В систему TCAD добавлена модель подвижности носителей в поликристаллическом кремнии, позволившая снизить в 10 раз погрешность расчета сопротивления поликремниевого резистора по сравнению с ранее используемой моделью.

Апробация методики на реальных КНИ-структурах позволила установить, что:

- величина межкристаллитного барьера в поликристаллическом кремнии практически не меняется при вариациях концентрации примеси;

- добавленная в систему ТСАЭ модель подвижности позволяет с достаточной для практических целей точностью рассчитывать температурные зависимости удельного поверхностного сопротивления резисторов на поликремнии;

- схемы на транзисторах с предварительной коррекцией масок характеризуются более высоким быстродействием.

На основе выполненных исследований и сопоставления результатов моделирования с экспериментальными данными выработаны рекомендации по проектированию технологических процессов производства КНИ-структур. Повышение точности моделирования достигнуто за счет активной коррекции моделей, заложенных в систему ТСАБ, разработки алгоритмов преобразования топологии после литографического моделирования и преобразования структуры, а также реализации этих алгоритмов с помощью встроенных средств разработки ТСАЭ на языке ТСЬ.

Дальнейшее снижение проектных норм позволит выявить ранее не известные эффекты, которые приведут к необходимости модификации систем автоматизации проектирования. Таким образом, развитие микроэлектроники повлечет за собой и совершенствование систем автоматизации проектирования, реализующих новые модели, адекватно отражающие физические процессы, происходящие в элементах СБИС нового поколения.

120

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Глушко, Андрей Александрович, 2011 год

Список литературы

1. Бахмач О.Ф. Исследование и разработка методов моделирования для управления технологическими процессами компьютерно-интегрированного производства СБИС: Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1999. 23 с.

2. Берман JI.C. Емкостные методы исследования полупроводников. Л.: Наука, Ленингр. Отд-ие, 1972. 104 с.

3. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии: Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 496 с.

4. Системы технологического обеспечения качества компонентов микроэлектронной аппаратуры/ В.Е. Власов [и др.] М.: Радио и связь, 1987. 160 с.

5. Глушко A.A. Анализ сходимости модифицированного метода Ньютона, применяемого в системе TCAD // Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы 2008: Сборник трудов 10-ой Международной научно-технической конференции. М., 2008. С. 148 - 150.

6. Глушко A.A. Особенности генерации сетки конечных элементов при трехмерном моделировании технологического маршрута изготовления субмикронных КНИ КМОП СБИС // Наукоемкие технологии и интеллектуальные •системы 2011: Сборник трудов 13-ой Международной научно-технической конференции. М., 2011. С.367-372.

7. Глушко A.A. Исследования температурных полей КМОП-структур// НАНОИНЖЕНЕРИЯ-2008: Сборник трудов первой Всероссийской Школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «НАНОИНЖЕНЕРИЯ». М., 2008. С. 153 - 156.

8. Глушко A.A. Моделирование резистивных структур, сформированных на основе поликристаллического кремния // Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы 2010: Сборник трудов 12-ой Международной научно-технической конференции. М., 2010. С.164 - 166.

9. Глушко A.A., Зотов С.К. Особенности калибровки моделей ЗБ-транзисторных КНИ МОП-структур // Наукоемкие технологии и

интеллектуальные системы 2011: Сборник трудов 13-ой Международной научно-технической конференции. М., 2011. С. 373-380.

10. Глушко A.A. Проблемы моделирования субмикронных структур в системе TCAD// НАНОИНЖЕНЕРИЯ-2008: Сборник трудов первой Всероссийской Школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «НАНОИНЖЕНЕРИЯ». М., 2008. - С. 226 - 229.

11. Глушко A.A., Родионов И.А., Макарчук В.В. Моделирование технологии изготовления субмикронных КМОП СБИС с помощью систем TCAD // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2007. №4. С.32 - 34.

12. Глушко A.A., Шахнов В.А. Параметры резистивных структур на поликристаллическом кремнии // Вестник МГТУ имени Н.Э. Баумана. Приборостроение. 2011. №1. С. 67 - 75.

13. Глушко A.A. Моделирование субмикронных КНИ МОП-транзисторов Н-типа // Информатика и системы управления в XXI веке: (М.) 2011. Сборник трудов №8 молодых ученых, аспирантов и студентов. С. 154-163.

14. Оптимизация плотности заполнения топологии слоев СБИС, направленная на повышение стабильности технологического процесса химико-механической планаризации / C.B. Демин [и др.] // Математическое и компьютерное моделирование систем: теоретические и прикладные аспекты: Сб. науч. тр. НИИСИ РАН. М.: 2009. С. 50-55.

15. Денисенко В.В. Компактные модели МОП-транзисторов для SPICE в микро- и наноэлектронике. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 408 с.

16. Денисенко. Особенности субмикронных MOn-TpaH3HCTopoB//www. www.chipinfo.ru. URL: http://www.chipinfo.rU/literature/chipnews/200207/4.html (дата обращения 05.09.2010)

17. Дощанов K.M. Температурная зависимость электрических свойств поликристаллического кремния в темноте и при воздействии солнечного излучения // Физика и техника полупроводников. 1997. Т. 31, №8. С. 954 - 956

18. Зебрев Г.И. Эффективная подвижность при рассеянии на шероховатостях границы раздела в инверсионном слое // Физика и техника полупроводников.

1992. Т. 24, №5. С. 908-912.

19. Зебрев Г.И. Физические основы кремниевой наноэлектроники. М.: МИФИ, 2008. 288 с.

20. Зеегер К. Физика полупроводников: Пер. с англ. М.: Мир, 1977- 616 с.

21. Зи. С. Физика полупроводниковых приборов: в 2-х книгах; Пер. с англ. М.: Мир, 1984. Кн. 1.456с.

22. Зи. С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах; Пер. с англ. М.: Мир, 1984. Кн. 2.456с.

23. Зотов С.К. Моделирование МОП-конденсаторов с наноразмерными толщинами окисла // Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы 2010: Сборник трудов 12-ой Международной научно-технической конференции. М. 2010.-С. 264-267.

24. Киреев В.Ю. Введение в технологии микроэлектроники и нанотехнологии. М.: ФГУП ЦНИИХМ, 2008. 428 с.

25. Колосов С. А., Клевков Ю.В., Плотников А.Ф. Электрические свойства мелкозернистых поликристаллов СёТе // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38, №4. С. 473-478.

26. Контакты металл - полупроводник: Пер. с англ. / Под ред. Г.В. Степанова. М.: Радио и связь, 1982. 208 с.

27. Концевой Ю.А. Кудин В.Д. Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1973. 142 с.

28 Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем: в 2 ч. / М.А. Королев [и др.]. М.: БИНОМ, 2007. 4.1: Технологические процессы изготовления кремниевых интегральных схем и их моделирование. 397 с.

29. Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем: в 2 ч. / М.А. Королев, [и др.]. М.: БИНОМ, 2009. 4.2: Элементы и маршруты изготовления кремниевых ИС и методы их математического моделирования. 422 с.

30. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем: Пер. с англ. М.:

Мир, 1989. 630 с.

31. Маслов A.A. Технология и конструкции полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1970. 296 с.

32. Митчелл Э., Уэйт Р. Метод конечных элементов для уравнений с частными производными. Пер. с англ. М.: Мир, 1981. 216 с.

33. Моделирование полупроводниковых приборов и технологических процессов. Последние достижения: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1989. 280 с.

34. МОП СБИС. Моделирование элементов и технологических процессов/П. Антонетти [и др.] М.: Радио и связь, 1988. 496 с.

35. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС: Пер.с англ. М.: Мир, 1986. 176 с.

36. Нелаев В.В. Методы и средства моделирования и проектирования технологических процессов микроэлектроники // Сборник докладов Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. (Минск). 2004. №3. С. 62 - 72.

37. Нефедов В.И., Черепин В.Т. Физические методы исследования поверхности твердых тел. М.: Наука, 1983. 296 с.

38. Поликристаллические полупроводники. Физические свойства и применения: Пер. с англ. / Г. Харбеке [и др.] М.: Мир, 1989. 344 с.

39. Свойства структур и приборов «кремний-на-изоляторе» / Попов В.П. [и др.] // Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35, №9. С. 1075 - 1082.

40. Родионов H.A. Разработка литографических процессов изготовления СБИС с размерами элементов меньше длины волны экспонирующего излучения: Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 2010. 19 с.

41.Рындин Е.А., Коноплев Б.Г. Субмикронные интегральные схемы: элементная база и проектирование. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. 147 с.

42. Смит Р. Полупроводники: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. 560 с.

43. Ферри Д., Эйкерс JL, Гринич Э. Электроника ультрабольших интегральных схем: Пер. с англ. М.: Мир, 1991. 327 с.

44. Agilent ICCAP. Nonlinear Device Models. Santa Clara (California USA): Agilent Technologies, 2002.760 p.

45. Axelrad V. Grid quality and Its influence on accuracy and convergence of device simulation//IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTER-AIDED DESIGN OF INTEGRATED CIRCUITS AND SYSTEMS. 1998. VOL 17, №2. P. 149 - 157.

46. Axelrad V., Duane M. Controlling Mesh Effects in Integrated Process and Device Simulation // PDF Solutions. San Jose (CA USA): Advanced Micro Devices,

Austin, TX, 1998. P. 1-4.

47. Bernstein K., Rohrer N.J. SOI circuit design concepts. Boston-Dordrecht-

London: Kluwer Academic Publishers, 2001. 222 p.

48. BSIM group. BSIMSOI3.1 MOSFET model. Santa Clara (California USA): Agilent

Technologies, 2003.99 p.

49. Christian Hollauer. Modeling of Thermal Oxidation and Stress Effects:

Dissertation of Technical sciences PhD. Vienna, 2007. 176 p.

50. Sentaurus Device User Guide. Mountain View (California USA): Synopsys,

2010. 994 p.

51. Dutton R. W., Strojwas A. J. Perspectives on Technology and Technology-Driven CAD // IEEE Transactions on computer-aided design of integrated circuits and systems.

2000. V. 19, N. 12. P. 1544 - 1560.

52. Yang F.-L. 25 nm CMOS Omega FETs // IEDM Technical Digest. San

Francisco (CA, USA), 2002. P. 255 - 258.

53. Measurement of thermal conductivity of buried oxides of silicon-on-insulator wafers fabricated by separation by implantation of oxygen technology / Ping Liu He [and others] //Applied Physics Letters. 2009. Volume 81, Issue 10. P. 1896 - 1898.

54. Computer Aided Design and VLSI device development / Kit Man Cham [and others]. Boston-Dordrecht-London: Kluwer Academic Publishers, 1988. 21 p.

55. Kuo J. B., Su K.-W. CMOS VLSI engineering Silicon-on-Insulator (SOI). Boston-Dordrecht-London: Kluwer academic publishers, 1998. 460 p.

56. A Physically Based Mobility Model for Numerical Simulation of Nonplanar Devices / Lombardi C. [and others] // IEEE Transactions on CAD. 1988. V. 7, N. 11. P. 1164-1171.

57. Simulation of Complete VLSI Fabrication Processes with Heterogeneous

Simulation Tools/ Pichler C.M. [and others]// IEEE Transactions on semiconductor manufacturing. 1999.V. 12, N. 1. P. 76 - 86.

58. Process and Device Simulation Tools//www.svnopsys.com. URL http://www.svnopsys.com/Tools/TCAD/Pages/default.aspx (дата обращения 12.02.2009)

59. Sixt P. Optical Proximity Correction // Technology Review. 2003. Volume 1, Issue 7. P. 1 - 8.

60. Tsividis Y.P. Operation and Modeling of the MOS Transistor. New York:

McGraw-Hill, 1999. 620 p.

61. Veendrick Ir. H.J.M. Deep-Submicron CMOS ICs. Boston-Dordrecht-London: Kluwer academic publishers, 2000. 526 p.

62. Victory Process // www.silvaco.com. URL. http://www.silvaco.com/products/vwf athena/victorv/victorv br.html (дата обращения 15.02.2009)

63. William Liu. MOSFET Models for Spice Simulation, Including Bsim3v3 and Bsim4. Hoboken (New Jersey, USA): Wiley, 2001. 600 p.

«УТВЕРЖДАЮ»

Зам ее и пел ь л i ipe пора НИИСИ РАН Е.П. Волошина OQ? 2011г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Глушко A.A.

на соискание степени кандидата технических наук на тему: «Методы моделирования элементов КНИ КМОП СБИС с субмикронными проектными нормами» в НИОКР, проводимых НИИСИ РАН

Научно-техническая комиссия в составе заведующего отделом Волкова С.И., руководителя группы Амирханова A.B., руководителя группы Морозова С.А, старшего научного сотрудника Бабкина С.И. составила настоящий акт в том, что в Научно-исследовательском институте системных исследований РАН (НИИСИ РАН) в 2009-2011 г. при разработке и изготовлении отечественной элементной базы цифровых и аналогово-цифровых КМОП СБИС по темам ОКР «Угра-ОЗУ», «С-офора», «Полоз» были использованы следующие результаты диссертационной работы Глушко A.A.:

1. Методы трехмерного конструктивно-технологического

моделирования КНИ-транзисторов сложной геометрии А-, Н- и О-типа с проектными нормами 0,35-0,25 мкм с учетом литографических искажений, обусловленных эффектом оптической близости. Сравнение по электрическим характеристикам результатов моделирования и экспериментальных данных показало расхождение, не превышающее 10-15%.

Выполненная работа позволила количественно оценить влияние литографических искажений затворов КНИ МОП-транзисторов на их электрические характеристики. Разработанная методика моделирования позволяет рассчитывать структуры со значительно меньшими временными затратами (затраты на расчет одной структуры снизились от нескольких недель до нескольких часов) при одновременном увеличении точности моделирования. При этом выполнено сопряжение между САПР литографического и конструктивно-технологического моделирования.

2. Откалиброванные модели процесса термического окисления, ионного легирования, подвижностей носителей в канале МОП-транзистора и подвижностей в резисторах на основе поликристаллического кремния для САПР конструктивно-технологического моделирования. Сравнение результатов моделирования и экспериментальных данных показало расхождение, не превышающее 15-20%.

Указанные модели использованы при проектировании новых транзисторных и резисторных структур, а также при разработке правил проектирования.

3. Метод оценки эквивалентной ширины канала КНИ МОП-транзистора произвольной конфигурации на основе трехмерного конструктивно-технологического моделирования.

Метод позволил уточнить параметры БРЮЕ-моделей КНИ МОП-транзисторов для проектирования СБИС.

Комплексное использование методов моделирования элементов КНИ КМОП СБИС с субмикронными проектными нормами позволило снизить временные и материальные затраты на разработку и проектирование новых технологических процессов

Заведующий ОПИМС, к.т.н., с.н.с. ' С.И.Волков

Руководитель группы ОПИМС, к.ф.-м.н. Т^^р А-в- Амирханов Руководитель группы ОПИМС ^оДц С-А' Морозов Старший научный сотрудник НПО, к.т.н. --С.И. Бабкин

УТВЕРЖДАЮ

РуководительШ^но-Учебного Комплекса ^Г^^дайК/Ч^и^мы управления» МГ £>{ им. Н.Э. Баумана

В.А. Матвеев 2011 г.

АКТ <w„ . ........,

об использовании результатов диссергационнои^абохы Гчмико Л А «Методы моделирования элементов КНИ КМОП СБИС с субмикронными проектными нормами», представленной на соискание степени кандидата технических наук, в учебный

процесс МГТУ им. Н.Э. Баумана

Мы, нижеподписавшиеся, заведующий кафедрой «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» член-корреспондент РАН, д.т.н.. профессор Шахнов

заместитель заведующего кафедрой по учебной работе, к.т.н., доцент Соловьев В А и заместитель заведующего кафедрой по научной работе, к.т.н., доцент Власов А.И. составили настоящий акт о том, что в учебном процессе кафедры использованы результаты диссертационной работы Глушко A.A., а именно:

-методика построения модифицированной сетки конечных элементов в криволинейной системе координат, позволяющая выполнять моделирование трехмерных структур раз-тичной

^raLnn С УЧеТ°М литогРаФичес™х эффектов искажения топологии затворов КНИ МОП-транзисторов;

-комплексная методика двумерного и трехмерного моделирования, позволяющая использовать одновременно достоинства как двумерной, так и трехмерной модели транзистора.

Разработанные программные модули и типовая структура проекта в системе TCAD используются для проведения обучающих и контрольных мероприятий со студентами старших курсов, специализирующимися в области разработки технологических процессов изготовления полупроводниковых интегральных микросхем, а также при проектировании топологий элементов субмикронных СБИС в рамках учебных дисциплин «Технологические процессы микроэлектроники» и «Микросхемотехника».

Заведующий кафедрой «Проектирование и технология производства электродной аппаратуры» член-корр. РАН, д.т.н., профессор В.А. Шахнов

Заместитель заведующего кафедрой «Проектирование и технология протшкйства электронной аппаратуры» по учебной работе, к.т.н., доцент _/¿У В.А. Соловьев

Заместитель заведующего кафедрой «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры » по научной работе, к.т.н., доцент ^ „.,.,. дм Власов

«¿¿EL»_ D & 2опг.