Моделирование влияния температурных режимов технологического процесса изготовления интегральных микросхем на их радиационную стойкость тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат технических наук Гришаков, Владимир Владимирович

• Гришаков, Владимир Владимирович
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гришаков, Владимир Владимирович

глава 1. ДЕФЕКТЫ В ПЛЕНКАХ ОКСИДА КРЕМНИЯ.

1.1. Точечные дефекты.

1.1.1. Структура и дефекты пленки S1O2.

1.1.2. Собственные сеточные дефекты в полиморфном оксиде кремния.

1.1.3. Группа дефектов, отнесенных к кислородным.

1.1.4. Группа дефектов, отнесенных к собственным кремниевым дефектам.

1.1.5. Комплексные дефекты в полиморфном S1O2.

1.1.6. Примесные точечные дефекты в полиморфных материалах.

1.1.7. Методы исследования.

1.2. Крупные дефекты.

1.2.1. Поры.

1.2.2. Скрытые дефекты.

Выводы.

Глава 2. исследование образования и отжига точечных дефектов пленок оксида кремния.

2.1. Модель распределения захваченного заряда в оксидной пленке.

2.1.1. Качественная модель зарядки точечных дефектов при воздействии ионизирующего излучения.

2.1.2. Определение концентрации точечных дефектов оксида кремния.

2.1.3. Пример расчета концентрации дефектов оксидной пленки.

2.2. Математическая модель образования/отжига точечных дефектов в слое оксида кремния при изготовлении ИМС.

2.2.1. Математическая модель образования дефектов в процессе роста оксида.

2.2.2. Математическая модель образования и отжига дефектов в процессе термообработок.

2.3. Пример прогнозирования концентрации точечных дефектов в слое подзатворного диэлектрика мощного пМОП транзистора.

2.3.1. Расчет концентрации дефектов в оксидных пленках по экспериментальным данным.!.

2.3.2. Расчет концентрации дефектов в оксидных пленках по технологическому маршруту их изготовления.

2.4. Пример прогнозирования концентрации точечных дефектов в слое подзатворного и изолирующего диэлектриков в технологическом процессе изготовления КМОП ИМС.

2.5. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных отжига тестовых МОП структур.

Выводы.

Глава 3. исследование крупных дефектов в пленках оксида кремния.

3.1. Модель накопления заряда в крупом дефекте.

3.1.1. Описание и результаты эксперимента.

3.1.2. Обработка результатов эксперимента.

3.1.3. Модель накопления заряда в макродефекте.

3.1.4. Причины появления макродефектов в оксидных пленках

3.2. Влияние температурных режимов изготовления ИМС на крупные дефекты в оксидных пленках.

3.2.1. Методы исследования.

3.2.2. Методика обработки экспериментальных данных.

3.2.3. Результаты исследования.

3.2.4. Анализ полученных результатов.

3.3. Примеры проявления крупных дефектов в элементах ИМС.

3.3.1. Пост-радиационный эффект в ИМС.

3.3.2. Связь между обратным током рп- перехода и заряженным макродефектом.

3.3.3. Описание и результаты эксперимента.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование влияния температурных режимов технологического процесса изготовления интегральных микросхем на их радиационную стойкость»

4 Актуальность диссертации

Пленка SiC>2 является неотъемлемой частью планарных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем (ИМС) на их основе. Качество этой пленки во многом определяет надежность и радиационную стойкость этих изделий. Согласно работе [1], примерно 60% отказов в МОП ИМС связано с SiC>2. Поэтому изучение дефектов в пленках SiC>2 и процессов их образования является важной практической задачей. Исследование пробивных напряжений оксидных плёнок в МОП структурах показало, что по их величинам МОП структуры распределяются по 3 группам. На рис.В.1, взятом из работы [2] , видно наличие 3 типов структур металл-оксид-кремний. В области 1 структуры с точечными дефектами, разброс плотности которых приводит к распределению Епроб в диапазоне от 5,5 до 9,5МВ/см. В области 2 структуры имеют более крупные дефекты, изменение плотности которых приводит к разбросу величин Епр0б от 1 до 4 МВ/см. В третьей области- плёнки БЮг с крупными дефектами типа «кластер» или «микропора». Аналогичное распределение тестовых структур по напряжению пробоя приводится в работе [3].

Все эти виды дефектов возникают при изготовлении планарных полупроводниковых приборов и ИМС, поэтому будем их называть «технологическими дефектами». После изготовления полупроводниковых приборов или ИМС технологические дефекты, как правило, нейтральны и не выявляются при выходном контроле готовых изделий. Выявить эти дефекты позволяет воздействие ионизирующего излучения, которое приводит к накоплению заряда в них. Накопление заряда в подзатворном диэлектрике КМОП ИМС приводит к изменению порогового напряжения МОП транзисторов.

Одним из самых простых методов борьбы с зарядом в диэлектрике было уменьшение толщины подзатворной диэлектрической пленки. Этот метод сравнительно просто реализуется в современных условиях производства интегральных микросхем (ИМС). Однако возникает другая проблема, связанная с утечками вдоль канала МОП транзистора вследствие накопления заряда в толстой пассивирующей оксидной пленке [4,5]. Этот эффект проявляется в появлении характерного для технологии «кремний на изоляторе» (SOI) обратного паразитного транзистора, обусловленного зарядом в скрытом оксидном слое [6]. В ряде работ сравнивается радиационная стойкость оксидных пленок в зависимости от способа их получения [7,8].

Поэтому актуальной задачей является прогнозирование дефектности слоев оксида кремния полупроводниковых ИМС по параметрам технологического процесса.

В ряде работ отмечается наличие в оксидных пленках наряду с хорошо известными точечными дефектами, еще и крупных дефектов (макродефектов). Причины их появления и характер влияния на параметры ИМС в настоящее время еще досконально не изучены, поэтому исследование данного вида дефектов также актуальная задача.

Кроме того, в последнее время появились сообщения о наличии так называемого пострадиационного эффекта (ПРЭ). Поскольку отказы, связанные с этим эффектом, стимулируются радиационным воздействием, то задача построения модели ПРЭ также весьма актуальна.

Состояние проблемы

В настоящее время существует целый ряд работ, связанных с разработкой методов, обеспечивающих управление качеством и надежностью микроэлектронных изделий на этапах производства [9.11]. Эти методы помогают выявить ту или иную технологическую операцию, наиболее сильно влияющую на параметры готового изделия, но оставляют за рамками рассмотрения физические процессы, лежащие в ее основе. Задачи этих методов:

•обеспечить заданный процент выхода годных изделий в условиях быстро меняющегося технологического процесса, связанного со сменой номенклатуры производства;

•оценка множества факторов, влияющих на характер выпускаемой продукции;

•выявление и минимизация количества информационных (кон-тролепригодных) параметров;

•периодическая корректировка технологического процесса, связанная с дрейфом технологических условий.

В отдельную группу следует отнести методы выявления годных изделий [12] и улучшения качества производимых изделий [1]. Последние методы основываются на физических процессах, происходящих в микроэлектронных изделиях при различных внешних воздействиях (повышенная температура/влажность, ионизирующее излучение, электромагнитное излучение). К сожалению, за рамки рассмотрения всех выше перечисленных методов выходит вопрос прогнозирования свойств полученных изделий по тому или иному технологическому маршруту.

До настоящего времени плотность дефектов определялась по результатам исследования воздействия ионизирующего излучения на тестовые структуры, но такой подход не позволяет выявить операции, на которых дефекты возникают в процессе производства.

На современном этапе развития электронной техники поставлена задача по построению электронных систем, способных безотказно функционировать в течение 15 лет в условиях космического пространства. Решить эту задачу только схемотехническими методами очень сложно. Поэтому, прежде всего, необходимо пересмотреть подход к построению радиационно-стойких систем. В настоящее время этот подход должен быть комплексным и являться продуктом схемотехников и специалистов в физике полупроводниковых структур, разрабатывающих радиационно-стойкие ИМС, производителей этих схем и производителей полупроводниковых пластин, на которых и производится эта элементная база. Анализ данных работ [13.29] свидетельствует о неподдельном и постоянно растущем интересе фирм- производителей схем памяти к качеству полупроводниковых пластин. Современные сверхбольшие интегральные схемы становятся очень чувствительными к различного рода дефектам упаковки исходного полупроводникового материала, особенно сильно качество полупроводниковых пластин сказывается на токах утечки элементов памяти и, соответственно, на времени хранения. Однако в работе [15] отмечаются, как негативные, так и позитивные стороны тех или иных дефектов самого кремния. При-цепитаты кислорода, расположенные далеко от активных областей прибора, могут служить гетерирующими стоками для нежелательных металлических примесей.

Если при производстве полупроводниковых пластин технологический цикл включает приблизительно ~24 технологических операции, то при производстве современных ИМС их более 300. Учесть влияние всех технологических операций на параметры получаемых изделий практически невозможно, но выделить наиболее важные и критичные операции представляется возможным. Основное внимание привлекают температурные обработки, которым подвергается полупроводниковое изделие в процессе производства, и их влияние на процессы образования и отжига дефектов в объеме пленок оксида кремния. Для этого необходимо решить задачу по построению модели, позволяющей еще до начала производства полупроводникового изделия предсказать, какая плотность дефектов оксидных пленок будет у готового изделия, производство которого планируется по определенному технологическому маршруту. Располагая полученными данными, можно предсказывать реакцию этого изделия на внешнее воздействие (например, ионизирующее излучение) и сразу же проверить, удовлетворяет ли изделие нормам технических условий. Данный подход к решению проблемы производства радиационностойких интегральных схем, несомненно, экономически выгоден. Еще до начала производства изделия можно выделить ряд операций, наиболее сильно влияющих на характеристики конечного изделия, и попытаться перестроить технологический процесс с максимально возможным снижением влияния этих операций на готовое изделие. Таким образом, дорогостоящие натурные испытания проводятся для определения характеристик уже оптимизированного с точки зрения радиационной стойкости изделия. Для решения задачи прогнозирования радиационной стойкости полупроводниковых изделий по температурным режимам их изготовления и была проделана данная диссертационная работа.

Цель диссертации и задачи исследования:

1. Оценка концентрации дефектов в объеме оксидных пленок по температурным режимам технологического процесса изготовления ИМС;

2. Создание модели крупного дефекта (макродефекта) и его влияния на радиационную стойкость полупроводниковых изделий.

Достигнуть поставленной цели можно решив следующие практические задачи:

1. Для получения данных по концентрации точечных дефектов в пленке оксида кремния в ходе ее роста и последующих термообработок, построить математическую модель, позволяющую осуществить пересчет данных, представленных сдвигом напряжения плоских зон, в концентрацию точечных дефектов.

2. Построить математическую модель образования точечных дефектов в процессе роста оксидной пленки, что позволит сравнивать различные варианты технологических процессов окисления.

3. Провести исследование влияния термообработок в производстве ИМС и получить математическую модель образования/отжига точечных дефектов в технологическом процессе изготовления ИМС.

4. Проверить полученную математическую модель образования/отжига точечных дефектов на примере производства конкретной ИМС по известному (заданному) технологическому маршруту.

5. Выявить причины возникновения крупных дефектов (макродефектов) в слоях оксида кремния и исследовать влияние температуры на концентрацию точечных дефектов в них.

6. Исследовать влияние крупных дефектов в оксидном слое на работоспособность ИМС.

Научная новизна

Для решения задачи построения радиационностойких ИМС разрабатываются и используются различные методы.

В работах [30,31,32] предлагается модель влияния термообработок на концентрацию дефектов в объеме оксида, которые в значительной степени определяют стойкость к воздействию ионизирующих излучений (дозовые эффекты).

В настоящей диссертации впервые предложена математическая модель влияния температурных режимов технологического процесса изготовления ИМС на концентрацию точечных дефектов в объеме оксидных пленок, учитывающая не только непосредственно температуру процесса, но и что очень важно его длительность.

При разработке данной модели проводился анализ процессов образования и отжига дефектов при окислении и термообработках по результатам изменения сдвига порогового напряжения МОП структур после облучения. В ходе выполнения данного анализа для оксидных пленок толщиной > 20нм, была решена задача пересчета величины сдвига порогового напряжения МОП транзисторов в концентрацию дефектов подзатворной оксидной пленки. Для этого предложена модель распределения захваченного заряда в оксидной пленке при облучении. С использованием данной модели по результатам измерения дозовых зависимостей сдвига порогового напряжения МОП транзисторов впервые стало возможно определение общей концентрации дефектов в подзатворном диэлектрике, а не только заряженных, как в большинстве существующих моделей.

Кроме точечных дефектов, в диссертационной работе исследовались и макродефекты. Эти дефекты являются потенциальным источником отказа ИМС, так как они не выявляются обычными способами отбраковки, но очень сильно влияют на их характеристики после облучения и последующей термообработки. В данной диссертации предложена оригинальная модель, объясняющая ПРЭ в элементах ИМС наличием макродефекта в оксиде кремния. Для описания процесса зарядки макродефекта в процессе термообработки после облучения использовалась диффузионно-дрейфовая модель. В результате анализа экспериментальных данных было установлено, что макродефект представляет собой разупорядоченную область, расположенную вблизи середины оксидной пленки с концентрацией дефектов порядка 1019см"3, скорость накопления заряда в макродефекте зависит от постоянной отжига заряда в точечных дефектах. Энергия активации процесса отжига заряда из макродефекта равна 1,6эВ, а энергия активации процесса зарядки - 0,85эВ. В ходе выполнения диссертационной работы оценивалось влияние термообработок на характеристики макродефектов и было установлено, что термообработки не влияют на концентрацию точечных дефектов в макродефекте, но, возможно, влияют на его пространственную протяженность.

В настоящей диссертации впервые предложено связывать появление макродефектов в оксидных пленках не с наличием механических повреждений или загрязнений на поверхности пластин, а с СОР (crystal originated particles) дефектами. Из анализа литературных данных установлено, что полностью избавиться от СОР дефектов практически невозможно. Применение высокотемпературного отжига приводит только к отжигу СОР дефектов на поверхности пластины, но в объеме полупроводника они остаются, т.е. можно избавиться от появления макродефектов в подзатворном оксиде, но в толстой пассивирующей пленке такие дефекты по-прежнему могут образовываться.

Практическая ценность диссертации

Практическая ценность разработанной математической модели влияния температурных режимов изготовления ИМС на концентрацию точечных дефектов в объеме оксидной пленки заключается в возможности ее применения для любого производства планарных

ИМС. Зная технологический маршрут изготовления интересующей нас ИМС, можно рассчитать концентрацию дефектов в объеме оксида и предсказать сдвиги пороговых напряжений МОП транзисторов, не проводя дорогостоящие испытания. Кроме того, еще до начала производства полупроводникового изделия можно оценить качество технологического маршрута, предлагаемого для изготовления ИМС.

Достоверность разработанной модели подтверждена на серийно выпускаемых мощных транзисторах ВЗПП. Ошибка в результате между экспериментом и расчетом составила менее 20%.

Кроме того, в ходе выполнения диссертационной работы установлена причина появления макродефектов и показано, что термообработки не влияют на концентрацию точечных дефектов в макродефекте. Знание причины, вызывающей образование макродефектов, позволяет налагать определенные требования на используемые для изготовления радиационностойких ИМС материалы. В соответствии с разработанной моделью накопления заряда в макродефекте предложено минимизировать их влияния на параметры ИМС за счет уменьшения концентрации точечных дефектов. Эти особенности макродефектов несомненно необходимо учитывать при проектировании и производстве радиационностойких ИМС.

Реализация и внедрение результатов диссертации

Разработанные математические модели образования дефектов оксида кремния в технологическом процессе изготовления планар-ных ИМС использовались в НИИ "Электронной техники", что позволило определить величины концентраций дефектов, возникающих в оксиде кремния на различных стадиях технологического процесса, и оценить показатели надежности и стойкости ИМС уже на стадии разработки.

Эти же модели использовались АООТ ВЗПП при сравнительной оценке вариантов изготовления изделий, выпускаемых предприятием, а также при разработке предложений по конструктивно-технологическим решениям перспективных образцов.

При анализе технологического маршрута изготовления КМОП ИМС производства НПО ЭТ, было установлено, что предполагаемый отказ от двух технологических операций приведет не к улучшению радиационной стойкости изделия, а наоборот к ее ухудшению.

Апробация диссертации

Результаты исследований докладывались на 10 конференциях:

- Международная научно-техническая конференция "Моделирование электронных приборов и техпроцессов, обеспечение качества, надежности и радиационной стойкости приборов и аппаратуры"(г.Севастополь, 1999г.);

- Международная научно-техническая конференция "Моделирование электронных приборов и техпроцессов, обеспечение качества, надежности и радиационной стойкости приборов и аппаратуры"(г.Севастополь, 2000г.);

- Девятая международная конференция "Физика диэлектриков" (Диэлектрики-2000) (г.СПб, 2000г);

- "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (ПЭМ-2000) (пос.Дивноморское. Краснодарский край. 2000г.);

- "Научная сессия МИФИ-99" (г.Москва, 1999г.);

- "Научная сессия МИФИ-2000" (г.Москва, 2000г.);

- Радиационная стойкость электронных систем "Стойкость-2000" (г.Лыткарино, 2000г.);

- "Научная сессия МИФИ-2001" (г.Москва, 2001 г.);

- Радиационная стойкость электронных систем "Стойкость-2001" (г.Лыткарино, 2001г.); •

- "Научная сессия МИФИ- 2002" (г.Москва, 2002г.);

- "Научная сессия МИФИ- 2003" (г.Москва, 2003г.).

Публикации

Результаты диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том числе 10 статей, 1 краткое сообщение и 1 тезисы доклада на международной конференции.

Основные положения, выносимые на защиту: метод расчета концентрации дефектов в объеме оксида кремния (dox> 20нм) по температурным режимам технологического процесса изготовления ИМС, который позволяет определять показатели надежности и стойкости ИМС еще на стадии разработки технологического маршрута их изготовления; треугольную модель распределения захваченного заряда для расчета истиной концентрации дефектов по эффективной плотности заряженных дефектов, которая позволяет определять истинную концентрацию технологических дефектов в оксидных пленках толщина которых превышает 20нм; наличие макродефекта в оксиде кремния вызывает ПРЭ в логических элементах ИМС, поэтому предложенная в диссертации связь появления макродефектов с СОР дефектами кремния позволяет прогнозировать появление ПРЭ в логических элементах ИМС и налагать дополнительные требования на кремниевые пластины, используемые для производства радиационностойких ИМС. n/N, % 1816 -1412 -108

0 н С Г

I Г 1

Епроб., MB СМ

Рис.В.1. Распределение МОП структур по напряженности электрического поля, при которой наступает пробой [2]

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Гришаков, Владимир Владимирович

Выводы

1. Получена модель макродефекта, согласно которой он представляет собой некую разупорядоченную область, и располагающуюся вблизи середины подзатворного диэлектрика.

2. Предложена математическая модель накопления заряда в макродефекте, объясняющая причины его проявления только после операции «облучение- отжиг».

3. Показано, что скорость процесса перетекания заряда из точечных дефектов в макродефект при термообработке определяется скоростью выброса дырок из точечных дефектов.

4. Предложено физическое объяснение причины появления макродефектов в оксидных пленках.

5. В результате обработки экспериментальных данных установлено, что высокотемпературный отжиг практически не влияет на макродефекты.

6. Для уменьшения влияния макродефектов на параметры ИМС необходимо снижать концентрацию точечных дефектов в оксиде, которые служат источником заряда для макродефектов.

7. Исследование высокой температуры на пространственную протяженность макродефектов требует дополнительного исследования, которое потребует разработки более эффективных методов.

8. Предложена модель, объясняющая ПРЭ в ИМС наличием макродефекта в пассивирующем слое оксида кремния.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения данной диссертационной работы разработан метод определения концентрации дефектов в объеме пленок оксида кремния (толщина которых не превышает 20 нм) по режимам термообработок процесса изготовления ИМС. Основой этого метода являются математические модели процессов образования и отжига дефектов в объеме БЮг при окислении и последующих термообработках, которые также были получены в ходе выполнения данной диссертационной работы.

Экстракция параметров описанных выше моделей из экспериментальных данных была бы невозможна без применения созданной в ходе выполнения данной диссертации модели распределения захваченного заряда.

Метод определения концентрации дефектов в объеме пленки оксида кремния нашел свое практическое применение в анализе реального технологического процесса производства мощного пМОПТ, что позволило выявить операции, вносящие наибольший вклад в итоговую концентрацию дефектов в оксиде. Применение этого метода в НИИ "Электронной техники" для анализа предполагаемого технологического процесса изготовления ИМС позволило определить концентрации дефектов в объеме оксида на различных стадиях и оценить показатели надежности и стойкости ИМС уже на стадии разработки.

Метод определения концентрации дефектов в объеме пленки оксида кремния, также использовался АООТ B31II1 при сравнительной оценке вариантов изготовления изделий, выпускаемых предприятием, а также при разработке предложений по конструктивно-технологическим решениям перспективных образцов.

При анализе технологического маршрута изготовления КМОП

ИМС производства НПО ЭТ, применение этого метода показало, что предполагаемый отказ от двух технологических операций приведет не к улучшению радиационной стойкости изделия, а наоборот к ее ухудшению.

Важным результатом данной диссертации является установление причины появления макродефектов в пленках оксида кремния (СОР- дефекты кремния), что позволяет налагать определенные требования на используемые для производства радиационностойких схем материалы.

Показанная в диссертации связь между макродефектом и ПРЭ позволила определить концентрацию точечных дефектов в макродефекте (~1019см*3) и определить энергию активацию процесса зарядки макродефекта (0,85эВ). Таким образом подтверждено, что макродефект является разупорядоченной областью, а энергия активации процесса зарядки макродефекта, совпадает с энергией активации процесса отжига точечных дефектов. Это подтверждает факт перекачки заряда из точечных дефектов в макродефект, у/ Установление факта отсутствия влияния термообработок на концентрацию точечных дефектов в макродефекте, дает основание полагать, что одним из способов подавления влияния макродефектов является устранение точечных дефектов, с которых заряд и перетекает в макродефект.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гришаков, Владимир Владимирович, 2003 год

1. Корзо В.Ф., Черняев В.П. Диэлектрические пленки в микроэлектронике. М.: Энергия, 1977. - С.202.

2. Terrell J.M., Oldham T.R., Lelis A.J., Bendetto J.M. Time dependent annealing of radiation-induced leakage current in MOS devices // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1989. - VoI.NS-36. - No.6. - P. 22052211.

3. Brisset C., Ferlet-Cavrois V. et. al. Total dose effects on NMOSFET with lateral parasitic transistor // IEEE Transaction on Nuclear Science. -1996. Vol.NS-43. - No.6. - P. 2651-2658.

4. Leray J-L., Paillet P. et.al. Impact of technology scaling in SOI back-channel total dose tolerance. A 2-D namerical study using a self-consistent oxide code // Material of conference Radecs 99. SessionI 1821.

5. Lawrance R.K., Mrstik B.J., Hughes H.L., McMarr P.J. Dependence of radiation induced buried oxide charge on Silicon-on- Insulator fabrication techmology // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1996. - Vol.NS-43. - No.6. - P.2639-2645.

6. Paillet P., Ferlet-Cavrois V., Shwank J.R., Fleetwood D.M. Response of SIMOX and Unibond buried oxides: trapping and detrapping properties // Material of conference Radecs 99. SessionI 25-28.

7. Taguchi G., Y-I Wu. Introdaction to off-line quality control . -Nagoya, Japan. Central Japan Qual. Contr. Association, 1980.

8. Долгов А.Ю. Повышение эффективности статистических методов контроля и управления технологическими процессами изготовления микросхем: Автореф. дис. .кандидата техн. наук. -М., 2000.- 19 с.

9. Федоренко С.Г. Автоматизация технологической подготовки производства на основе математического моделирования в условиях невыполнения предпосылок классического регрессионного анализа: Автореф. дис. . кандидата техн. наук. -М., 2000. 19 с.

10. Ваккаро Д., член ИИЭР. Требования к надежности полупроводниковых приборов, предъявляемые Министерством обороны США // ТИИЭР. 1974. - №2. - С.38-64.

11. Suhren М., Graf D., Lambert U., Wagner P. Crystal defects in highly boron doped silicon // J. Electrochem. Soc. 1997. - Vol.144. - No.l 1. -P.4041-4044.

12. Binns J., Pirooz S., McKenna T.A. Silicon material issues and requirements for device design rules of <0.35цт // Future FAB. 1997. -Canon USA, Inc. - P.263-276.

13. Itsumi M., Maeda M., Ueki T. Dependence of the density of defects in oxide on Czochralski silicon on its thickness// J. Appl. Phys. 1998.- Vol.84. No.3. - Р.1241-1245.

14. Ryuta J., Morita E., Tanaka Т., Shimanuki Y. Effect of crystal pulling rate on formation of Crystal-Originated «Particles» on Si Wafers // Jpn. J. Appl. Phys. 1998. - Vol.31. - Part.2. - No.3B. - P.L293-L295.

15. Ryuta J., Morita E., Tanaka Т., Shimanuki Y. Crystal-Originated Singularities on Si Wafers surface after SCI cleaning // Jpn. J. Appl. Phys. 1990. - Vol.29. - No. 11. - P.L1947-L1949.

16. Miyazaki M., Miyazaki S., Kitamura Т., Yanase Y., Ochiai Т., Tsuya H. Influence of Crystal-Originated «Particle» microstructure on silicon wafers on gate oxide integrity // Jpn. J. Appl. Phys. 1997. - Vol.36. -Part. 1. - No. 10. - P.6187-6194.

17. Takemi Ueki, Manabu Itsumi, Tadao Takeda. Analysis of side-wall structure of grown-in twin-type octahedral defects in Czochralski silicon // Jpn. J. Appl. Phys. 1998. - Vol.37. - Part.l. - No.4A. - P. 1667-1670.

18. Graf D., Lambert U., Ehlert M. BroA., Wahtlich R., Wagner P. Comparison of high temperature anneald Czochralski silicon wafers and epitaxial wafers // Elsevier. Materials Science and Engineering. 1996. -B36. - P.50-54.

19. Itsumi M., Okazaki Y., Watanabe M., Ueki Т., Yabumoto N. Surface pits observed on S02 thermally grown at high temperatures on <111>-oriented Czochralski-silicon // J. Electrochem. Soc. 1998. - Vol.145. -No.6. - P.2143-2148.

20. Jin В., Sadoughi S., Ramkumar K., Goplan P., Wong S., Sharifzadeh S. The modulation of Cristal Originated Pits by the LOCOS process in 0.25jmi SRAM technology // Electrochemical and Solid-State Letters.1999. Vol.2. - No.7. - Р.347-348.

21. Schmolke R., Graf D., Kirchner R., Schauer R., Werner N., Mayer E.-P., Wagner P. Observation of extremly low defect densities in silicon wafers // Jpn. J. Appl. Phys. 1999. - Vol.38. - Part.l. - No.4A. - P. 18521857.

22. Itsumi M., Ueki M., Watanabe M., Yabumoto N. Gate Oxide Defects in MOSLSIs and octahedral void defects in Czochralski silicon // Jpn. J. Appl. Phys. 1998. - Vol.37. - Part.l. - No.3B. - P.1228-1235.

23. Conley J.F., Jr., Lenahan P.M., Wallace B.D., Cole P. Quantitave model of radiation induced charge trapping Si02 // // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1997. - Vol.NS-44. - No.6. - P. 1804-1809.

24. Lenahan P.M., Conley J.F., Jr. A comprehensive physically based predictive model for radiation damage in MOS systems // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1998. - Vol.NS-45. - No.6. - P.24132423.

25. Revesz A.G. Noncrystalline Silicon Dioxide Films on Silicon: a review//J. of Non-Crystalline Solids. 1973. - Vol.11. - P.309-330.

26. Фельц А. Аморфные и стеклообразные некристаллические твердые тела.- М.: Мир, 1960. С.556.

27. Уоррен Б.Е. Рентегоновские исследования структуры стекол // Кристаллография. 1971. - Т.16. - №7. - С. 1264-1270.

28. Mozzi R.L., Warren В.Е. The Structure of Vitreous Si02 // J.Appl. Cryst. 1969. - Vol.2. - N1. - P.164-170.

29. Алешина JI.А., Репникова E.A. Структура аморфных материалов и природа дефектов в них.- Петрозаводск: Изд-во ПТУ, 1995. -С. 16,54.

30. Balland В. Defects in Silica Films // Instabilities in Silicon Device, ed. Rarbottin G., Vapaille A. North-Holland. 1986. - P.101-153.

31. Revezs A.G. The Defects Structure of Vitreous Si02 Films on Silicon // Physica Status Solidi. 1980. - Vol.A57. - No.l. - P235-243.

32. Revezs A.G. The Defects Structure of Vitreous Si02 Films on Silicon // Physica Status Solidi. 1980. - Vol.A57. - No.2. - P657-665.

33. Revezs A.G. The Defects Structure of Vitreous Si02 Films on Silicon//Physica Status Solidi. 1980. - Vol.A58. - No.l. - P107-115.

34. Griscom D.L. Intrisnic and Extrsnic Defects in a-Si02 // The Physics and Technology of Amorphus Si02.- N-Y; L. ed. R.A.B. Devine. 1988. - P.125-134.

35. Fowler W.B. et al. Theory of the Oxygen Vacancies in Si02 // The Physics and Technology of Amorphous Si02.- N-Y; L. ed. R.A.B.

36. Devine. 1988. - P.l07-113.

37. Силинь А.Р., Трухин А.Н. Точечные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном SiC>2.- Рига: Зинатне, 1985. С.244.

38. Шаскольская М.П. Кристаллография.- М.: Высшая школа, 1976. -С.391.

39. Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов. -М.: Металлургия, 1972. С.208.

40. Мейер К. Физико-химическая кристаллография. М.: Металлургия, 1975. - С.408.

41. Новиков Ю.М. Электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния: Дис. . канд. физмат, наук Новосибирск, 2000. -139с.

42. Вихрев Б.И, Герасименко Н.Н., Лебедев Г.П. Исследование радиационных структурных нарушений в пленках Si02 методом ЭПР // Микроэлектроника, 1977. Т.6. - Вып. 1. - С.71-74.

43. Kim Y.Y., Lanahan P.M. Electron-spin-resonance study of radiation-induced paramagnetic defects in oxides grown on <100> silicon substrates // J.Appl. Phys. 1988. - Vol.64. - N7. - P.3551-3557.

44. Witham H.S., Lenahan P.M. Nature of the E7 deep hole trap in metal-oxide-semiconductor oxides // J. Appl. Phys. Lett. 1987. -Vol.51. - No. 13. - P.l007-1009.

45. Shwank J.R., Sexton F.W., Fleetwood D. M., Shaneyfelt M.R., Hughes K.L., Rodgers M.S. Strategies for lot acceptance testing using CMOS transistors and ICs // IEEE Transaction on Nuclear Science. -1989. Vol.NS-36. - No.6. - P. 1971-1980.

46. Fleetwood D.M., Winokur P.S., Riewe L.C. Predicting switched bias response from steady-state irradiations // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1990. - Vol.NS-37. - No.6. - P.l806-1817.

47. Meisenheimer T.L., Fleetwood T.L., Shaneyfelt T.L. Riewe L.C. 1/f noise in n- and p-channel MOS devices through irradiation and annealing // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1991. - Vol.NS-38. - No.6. - P.1297-1303.

48. Fleetwood D.M., Reber R.A., Winokur Jr, and P.S. Effect of bias on thermally stimulated current (TSC) in irradiated MOS devices // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1991. - Vol.NS-38. - No.6. - P. 10661077.

49. Fleetwood D.M., Miler S.L., et. al. New insights into radiation-induced oxide-trap charge through thermal ly-stimulated-current measurement and analysis // IEEE Transaction on Nuclear Science. -1992. Vol.NS-39. - No.6. - P.2192-2203.

50. Lelis A.J., Oldham T.R., Boesch H.E. Jr., McLean F.B. The nature of the trapped hole annealing process // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1989. - Vol.NS-36. - No.6. - P.1808-1815.

51. Static J.H., Carrier E. Atomic hydrogen with Pb centers at the <100> Si/Si02 interface // Phys. Rev. Lett. 1994. - Vol.72. - No. 17. - P.2745-2748.

52. Edwards A.H., Fowler W.B. Recent advances in the theory of oxide-semiconductor interface // Microelectronics Reliability. 1999. No.39. -P.3-14.

53. Lenahan P.M., Dressendorfer P.V. Hole traps and trivalent silicon centers in metal/oxide/silicon devices//J. Appl. Phys. 1984. - Vol.55. -P.3495-3499.

54. Marquardt C.L., Sigel G.H. Radiation- induced defect centers in thermally grown oxide- films // IEEE Transaction on Nuclear Science. -1975. Vol.NS-22. - No.6. - P.2234-2239.

55. Горлов М.И., Королев С.Ю. Физические основы надежности интегральных микросхем: Учебное пособие. -Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1995.- 200с.

56. Мырова JI.O., Попов В.Д., Верхотуров В.И. Анализ стойкости систем связи к воздействию излучений. М.: Радио и связь, 1983.-267с.

57. Першенков B.C., Попов В.Д., Шальнов А.В. Поверхностные радиационные эффекты в элементах интегральных схем. М.: Энергоатомиздат, 1988. -286с.

58. Гришаков В.В. Модель накопления заряда в оксиде кремния // Научная сессия МИФИ-2002.: Сборник научных трудов. -М.: МИФИ, 2002. Т.1. - С.91-93.

59. Сноу (Е.Н. Snow), Гроув (A.S. Grove) , член ИИЭР, Фиджеральд (D.F. Fitzgerald), член ИИЭР. Действие ионизирующей радиации на окисленную поверхность кремния и планарные приборы. ТИИЭР. -1967.-T.55.-No7.-С.53-71.

60. Литовченко В.Г., Ковбасюк В.П., Садовничий А.А. Исследование спектра быстрых поверхностных ловушек на кремниевых МДП системах, приготовленных различными методами // «Полупроводниковая техника и микроэлектроника». -1970. - Вып.4. - С.129-145.

61. Kubo S., Ichinoche Е. Influence of dissolved oxygen in Si02 on C-V characteristics // Jpn. J. Appl. Physics. 1967.- Vol.6. - No9. - P. 10721077.

62. Saka N.S., Ancona M.G., Modolo J.A. Radiation effects in MOS capacitors with very thin oxides at 80°K // IEEE Transaction on Nuclear

63. Science. 1984. - Vol.NS-31. - No.6. - P. 1249-1255.

64. Boesch H. E., Jr. and Mc.Garrity J.M. Charge yield and dose effects in MOS capacitors at 80°K // IEEE Transaction on Nuclear Science. -1976. Vol.NS-23. - No.6. - P.1520-1525.

65. Kasama K., Toyokawa F., Tsukiji M., Sakamoto M., Kobayashi K. Mechanical stress dependence of radiation effects in MOS structures // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1986. - Vol.NS-33. - No.6. -P.l 210-1215.

66. Kasama K., Tsukiji M., Kobayashi K. Correlation between mechanical stress and hydrogen- related effects on radiation- induced damage in MOS structures // IEEE Transaction on Nuclear Science. -1987. Vol.NS-34. - No.6. - P.1202-1207.

67. X.E. Бон, Пауль В. Дрессендорфер, X. Хейс, Щерра Е. Керне, К.Г. Керрис, Т.П. Ма, Ф.Б. Маклин, Т.Р. Олдхэм, Б.Д. Шейфер, Петер С. Винокур. Ионизационные радиационные эффекты в МОП устройствах и структурах. Москва. 1989. перевод №1919. - 932с.

68. Derbenwick G.F., Gregory B.L. Process optimization of radiation-hardened CMOS integrated- circuits // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1975. - Vol.NS-22. - No.6. - P.2151-2156.

69. Paillet P., Herve D., Leray J.L. Evidence of negative charge trapping in high temperature annealed oxide // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1994. - Vol.NS-41. - No.6. - P.473.

70. Herve D., Paillet P., Leray J.L. Space charge effects on SIMOX buried oxides // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1994. - Vol.NS-41. - No.6. - P.466.

71. Holmes-Siedle A.G., Zaininger K.H. Designing MOS systems for radiation environments // Solid-State technology. 1969. - Vol.12. -No5. - P.40-49,71.

72. Shaneyfelt M.R., Shwank J.R., Fleetwood J.R., Winokur J.R.,

73. Hughesa K.L., Sexton F.W. Field dependence of interface-trap buildup in polysilicon and metal gate MOS devices // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1990. - Vol.NS-37. - No.6. - P. 1632-1640.

74. Гуртов B.A. Влияние ионизирующего излучения на свойства МДП- приборов // Обзоры по электронной технике. Сер.2-«Полупроводниковые приборы». Вып.14(595). -М.: ЦНИИ «Электроника». 1978. - 31с.

75. Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 1992.- 320с.: ил.

76. Сугано Т., Икома Т. Введение в микроэлектронику М.: Мир, 1988.-320с.

77. Мельник A.C., Данильчук Н.Я. Моделирование технологической операции окисления поверхности кремния // Обзоры по электронной технике. Сер.З. «Зарубежная электроника». -М.: ЦНИИ «Электроника», 1982. 51с.

78. Гришаков В.В., Кулев К.А., Попов В.Д. Модель образования дефектов оксида кремния в процессе изготовления планарных интегральных схем // краткое сообщение в журнале , "Известия вузов. Электроника". -М.: МИЭТ. 2001. - №1. - С. 101 -102.

79. Schesier К.М., Benyon C.W. Processing effects on stream oxide hardness // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1976. - Vol.NS-23. -No.6. - P. 1599-1603.

80. Алексенко А.Г. Основы микросхемотехники. Элементы морфологии микроэлектронной аппаратуры. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Советское радио, 1977. - 408с.

81. Hirao Т., Maegawa S. A study on HCL intrinsic qettering for application to bipolar devices and MOS LSI's // J. Electrochem. Soc. -1988. Vol.135. - No9. - P.2361-2366.

82. Концевой Ю.А., Литвинов Ю.М., Фаттахоф Э.А. Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1982. -240с.

83. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Кн.1. Пер. с англ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Мир, 1984. - 456с.

84. Отчет о научно-исследовательской работе по повышению радиационной стойкости полевых транзисторов. Этап №1 / Российская инженерная академия. Секция инженерных проблем. -М., 2000.-16с.

85. Кононов В.К., Малинин В.Г., Оспищев Д.А., Попов В.Д. Отбраковка потенциально- ненадежных интегральных микросхем с использованием радиационно- стимулирующего метода.

86. Радиационно- надежностные характеристики изделий электронной техники в экстремальных условиях эксплуатации. СПб.: Изд-во РНИИ «Электронстандарт», 1994. - С.57-65.

87. Гришаков В.В., Попов В.Д. Модель макродефекта в подзатворном оксиде кремния МОП транзистора // Научная сессия МИФИ-99. Сб. науч. Трудов. -М.: МИФИ, 1999. Т.6. - С.76-77.

88. Hughes R.C. Hole mobility as determined from transit time // Appl. Phys. Lett. 1975. - Vol.26. - P.436.

89. Демидова Г.И. Собственный и несобственный пробой < полупроводниковых структур // Микроэлектроника. 1987. - Т. 16.1. Вып.1. 45с.

90. Орешкин П. Т. Физика полупроводников и диэлектриков. -М.:1. Высшая школа, 1977. 448с.

91. Варлашов И.Б. Исследование влияния технологических операций на состояние межфазовых границ раздела в МДП структурах: Дис. . канд. техн. наук.- М., 1983. 180с.

92. Гришаков В.В., Попов В.Д. Влияние термообработки на макродефекты оксида кремния // Девятая международная конференция «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2000) : Тезисы докладов. Том 1. -СПБ.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000. С.206-207.

93. Satoh Y., Shiota Т., Furuya Н. Simulation of degradation of dielectric breakdown field of thermal SiC>2 films due to voids in Si wafers // IEEE Transactions on electron devices. 2000. - Vol.47. -No.2. - P.398-403.

94. Lee K.-S., Cho W.-J., Lee B.-Y., Yoo H.-o. Gate-oxide-integrity characteristics of vacancy-rich wafer compared with crystal-originated-pits-free wafer as function of oxide thickness // J.Appl. Phys. 2000. -Vol.39. - Pt.l. -No.7A. - P.4053-4058.

95. Ванин В.И., Гришаков B.B., Малышев M.M., Попов В.Д. Определение параметров крупных дефектов оксида кремния в биполярных ИС // Радиационная стойкость электронных систем. «Стойкость-2000».Научно-техн.сб. М.: СПЭЛС, 2000. - Вып.З. -С.55-56.

96. Гришаков В.В. Модель пострадиационного эффекта в цифровых логических элементах // Научная сессия МИФИ-2001.: Сборник научных трудов. -М.: МИФИ, 2001.- Т.1. С.129-130.

97. Гришаков В.В. Влияние масштабирования МОП ИС на радиационно-стимулированный дрейф порогового напряжения МОПТ // Научная сессия МИФИ-2000.: Сборник научных трудов. -М.: МИФИ, 2000. Т.1. - С.143-144.

98. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М.: Энергия, 1967. - 608с.

99. Шагурин И.И. Транзисторно-транзисторные логические схемы. М.: Советское радио, 1974. - С.52.

100. Отчет ОНИЛ-727 по теме№ 80-3-089, 1986. 72с.1. АКТ

101. Разработанные автором математические модели образования дефектов оксида кремния в технологическом процессе изготовления планарных ИС.

102. Результаты моделирования были использованы при проектировании планарных ИС серии 1554, 1867, 1578.1. Председатель комиссии1. Члены комиссии1. В.А.Горохов1. В.П.Крюков В.К.Зольников1. УТВЕРЖДАЮ •1. Зам директора ОАО ВЗПП1. С.С.Глебов1. АКТ

103. ВНЕДРЕНИЯ В АООТ ВЗПП РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ ГРИШАКОВА В.В.

104. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ НА ИХ

105. Председатель комиссии Члены комиссии1. Калинин В.Г.

106. Жуликов А.И. Коновалов А.В.