Разработка измерительного комплекса для контроля и исследования субмикронной КМОП технологии электрофизическими методами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат технических наук Орешков, Максим Викторович

• Орешков, Максим Викторович
• кандидат технических наук
• 2012

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка измерительного комплекса для контроля и исследования субмикронной КМОП технологии электрофизическими методами»

Актуальность

С момента изобретения первой интегральной схемы прошло уже более 40 лет, и все это время магистральным направлением развития микроэлектроники оставалось и продолжает оставаться повышение степени интеграции в интегральной схеме (ИС) [1]. Развитие технологии производства структур типа «металл-диэлектрик-полупроводник» (МДП-структур) к концу 1960-х годов позволило наладить выпуск ИС на их основе и начать активное движение в направлении повышения степени интеграции и снижения стоимости производства ИС.

Переход к новым топологическим нормам (ТН) сопровождается постоянным совершенствованием технологического оборудования, разработкой новых конструктивно-технологических решений, усложнением технологического процесса с целью обеспечения возможности реализации элементов ИС с меньшими размерами. Большое разнообразие вариантов исполнения и методов их реализации приводит к существенному увеличению количества конструктивно-технологических факторов, влияющих на характеристики ИС.

В производственной практике изготовления ИС постоянно приходится решать задачу контроля и оптимизации технологического процесса с целью улучшения его выходных характеристик и повышения выхода годных. Основой для решения данной задачи является создание управляемой технологии, цель которой заключается в целенаправленном воздействии на входные и выходные параметры технологических операций. Информационной основой для решения подобной задачи являются результаты исследования тестовых элементов параметрического монитора (ПМ) ИС или тестового характеристического кристалла технологии в зависимости от этапа производства ИС (серийное производство или разработка) и поставленной задачи. Набор тестовых структур, входящих в состав ПМ, а также система параметров и методики их определения должны обеспечивать в рамках конкретной технологии возможность контроля качества проведения технологических операций и воспроизводимости технологического процесса. На этапе разработки или оптимизации конструкции элементов ИС, а также при углубленном анализе брака требуется выпуск специального кристалла, позволяющего полностью охарактеризовать состояние технологического процесса и локализовать технологическую операцию, приводящую к наблюдаемым изменениям, и применение расширенного углубленного анализа тестовых элементов на этом кристалле. Данный вид анализа занимает в иерархии следующий после операционного контроля уровень и позволяет достаточно оперативно получать информацию неразрушающими методами. При этом некоторую важную информацию можно получать только с использованием этого уровня анализа.

Применительно к технологии производства комплементарных ИС на основе структур металл-оксид-полупроводник (КМОП) с субмикронной ТН основным объектом для изучения и контроля технологического процесса становится тестовый транзистор на основе структуры металл-оксид-полупроводник (МОПТ), который, по возможности, должен соответствовать конструктивным и технологическим решениям транзистора в реальной ИС.

В реальной технологической практике осуществляется, как правило, операционный контроль весьма ограниченного набора параметров тестового транзистора, который дает достаточную информацию о стабильности технологического процесса в целом, но является недостаточным для диагностики отдельных блоков технологических операций. В этом случае, важной задачей становится создание системы информационных параметров тестовых структур, анализ которых позволил бы установить их более однозначную связь с технологическим процессом изготовления. Это, в свою очередь, делает необходимым применение наиболее информативных методов исследования электрофизических (ЭФ) параметров таких транзисторов и совместной реализации этих методов для каждого конкретного случая в едином измерительном цикле.

Применительно к субмикронной технологии, ключевой особенностью исследования тестовых структур является необходимость регистрации сверхмалых токов с приемлемой точностью и воспроизводимостью, а также применение и адаптация к конкретной технологии специальных методик исследования ЭФ характеристик.

На сегодняшний день в России практически отсутствуют работы, посвященные электрофизическим исследованиям субмикронных КМОП технологий. При этом для повышения выхода годных кристаллов ИС, диагностики отдельных блоков технологических операций и перехода в более глубокий субмикронный диапазон требуется разработка и применение методов углубленного электрофизического контроля и исследований.

Вышесказанное определило цель данной работы — разработка и создание измерительного аппаратно-методического комплекса для исследования субмикронной технологии производства КМОП ИС электрофизическими методами, позволяющего решать задачи диагностики и совершенствования технологических процессов изготовления субмикронных ИС.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

1) Провести анализ информативности и достаточности существующей системы операционного контроля в части измерений на ПМ ИС ЭФ параметров для определения имеющихся связей с параметрами технологических операций.

2) Расширить состав ЭФ параметров, измеряемых в ходе операционного контроля технологического процесса производства субмикронных КМОП ИС с целью получения более однозначной связи их значений с конструктивно-технологическими параметрами тестовых структур. Провести анализ расширенной системы ЭФ параметров для оценки воспроизводимости и возможностей технологического процесса.

3) Создать комплекс взаимодополняющих электрофизических методов измерения расширенного перечня ЭФ параметров для целей как операционного контроля технологического процесса, так и углубленного исследования физических процессов в подзатворной системе тестовых МОП транзисторов и конденсаторов при различных воздействиях (высокой напряженностью электрического поля, ионизирующим излучением, горячими носителями и др.) и уменьшении ТН в рамках конкретной субмикронной технологии КМОП ИС. Данная задача разбивается на два этапа: а) Выбор наиболее информативных методов и их адаптация для имеющегося оборудования и технологии изготовления (конструктивно-технологических особенностей) тестовых элементов. б) Подготовка и модернизация измерительного оборудования, обеспечивающего необходимую точность, чувствительность, воспроизводимость и автоматизацию измерений.

4) Проследить динамику изменения ЭФ параметров при уменьшении ТН с целью выявления операций технологического процесса, определяющих возможность перехода на новую ТН.

Последняя задача состояла из нескольких взаимодополняющих этапов: а) Исследование надежности подзатворного диэлектрика при уменьшении толщины от 6 нм до 4.5 нм. б) Определение лимитирующих конструктивно-технологических параметров МОПТ, препятствующих уменьшению ТН. в) Исследование особенностей зарядовых явлений в подзатворной системе тестовых МОПТ и МОП-структур при высокополевых воздействиях с целью выявления латентных и других дефектов, определяющих долговременную стабильность параметров ИС при внешних воздействиях, и определения возможности перехода на новую ТН.

Научная новизна работы

1)На основе разработанной структурной схемы взаимосвязей электрических параметров тестовых структур ПМ с их конструктивно-технологическими параметрами и формирующими блоками технологических операций, а также статистического и корреляционного анализа показана необходимость операционного контроля расширенного перечня ЭФ параметров и проведения углубленных исследований для установления более однозначной связи их значений с параметрами технологических операций.

2) Разработан измерительный комплекс, включающий систему дополнительных параметров для тестовых структур ПМ и позволяющий проводить углубленные исследования МОП-транзисторов и структур взаимодополняющими методами при однократном подсоединении (в том числе методами зарядовой накачки и ОГОЬ-характери-стик), метрологические характеристики и экспрессность которого позволяют использовать его в субмикронной КМОП технологии.

3) Разработан оригинальный метод экстракции профиля распределения примеси вдоль канала МОПТ из зависимости тока зарядовой накачки от напряжения базового уровня затворных импульсов постоянной амплитуды, учитывающий поверхностный потенциал поликремниевого затвора и заряд ПС. Метод минимизирует воздействие условий измерения на зарядовое состояние подзатворной системы МОПТ.

4) С использованием трех методов исследования - мониторинга тока через диэлектрик в процессе воздействия, метода зарядовой накачки и подпороговых ВАХ МОПТ - выявлены особенности и предложена качественная модель физических явлений при воздействиях поля высокой напряженности в подзатворной системе МОПТ, изготовленных в рамках конкретной субмикронной технологии.

Практическая значимость работы

Созданный измерительный комплекс был применен в рамках технологии экспериментального участка НИИСИ РАН для исследования короткоканальных эффектов, эффектов горячих носителей и зарядовых явлений в подзатворной системе МОПТ.

Разработанная система информационных параметров была использована при расширенном анализе технологического процесса и может быть внедрена в систему операционного контроля без существенной потери его оперативности.

Разработанный комплекс электрофизических методов может быть использован для периодического неразрушающего контроля и исследования электрофизических характеристик тестовых структур в субмикронной КМОП технологии.

Полученные результаты в рамках конкретной технологии могут быть использованы при решении задач, связанных с уменьшением ТН и при расширенном анализе брака с целью выявления ответственных технологических операций.

Выявленные конструктивно-технологические особенности тестовых структур могут быть использованы для улучшения конструкции тестовых элементов, при разработке методов измерения предлагаемых ЭФ параметров на технологическом оборудовании и при интерпретации получаемых результатов.

Достоверность результатов

Все сделанные в работе выводы основываются на хорошо воспроизводимых экспериментальных результатах, полученных на современном оборудовании. Результаты находятся в соответствии с известными физическими моделями и эффектами.

Положения, выносимые на защиту

Измерительный комплекс, включающий систему дополнительных параметров для тестовых структур ПМ и позволяющий проводить углубленные исследования МОП-транзисторов и структур взаимодополняющими методами при однократном подсоединении (в том числе методами зарядовой накачки и (//¿^-характеристик), метрологические характеристики и экспрессность которого позволяют использовать его в субмикронной КМОП технологии.

2. Выводы и результаты, полученные с использованием созданного измерительного комплекса при исследовании динамики изменения короткоканальных эффектов и эффектов «горячих носителей» при уменьшении ТН в рамках конкретной технологии.

3. Метод экстракции профиля распределения примеси вдоль канала МОПТ из зависимости тока зарядовой накачки от напряжения базового уровня затворных импульсов постоянной амплитуды, минимизирующий воздействие условий измерения на зарядовое состояние подзатворной системы МОПТ.

4. Качественная модель зарядовых явлений в подзатворной системе и-МОПТ при воздействиях высокой напряженностью электрического поля положительной и отрицательной полярности.

Апробация работы

Результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались на международной научно-технической конференции "Инновационные технологии в науке, технике и образовании" (2009, Египет), XVII и XVIII Международных конференциях «Флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах» (2010, 2011, Москва), семинарах в отделении микротехнологии НИИСИ РАН, а также на XVI и XVII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (2010, 2011, Москва).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них - 2 статьи в научно-техническом журнале из перечня ВАК России, 4 статьи в других изданиях, 4 работы в тезисах докладов Международной научно-технической конференции студентов и ас-пи-рантов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из четырех глав, введения, заключения, списка литературы, включающего 124 наименования, и двух приложений. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста и содержит 84 рисунка.

Содержание

Введение.2

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Орешков, Максим Викторович

Основные выводы и результаты, полученные в диссертационной работе:

1) Разработана структурная схема взаимосвязей приборных ЭФ характеристик тестовых МОПТ с формирующими блоками технологических операций через предлагаемую систему дополнительных информационных параметров. С помощью статистического и корреляционного анализа показано, что для установления более достоверных взаимосвязей с параметрами технологических операций необходим операционный контроль дополнительных информационных ЭФ параметров и проведение углубленных исследований.

2) С использованием части комплекса для исследования МОП-структур показано, что уменьшение толщины диэлектрика от 6 нм до 4.5 нм на имевшихся образцах пластин приводит к следующим ключевым результатам: а) Из сравнения ВАХ и статистики Вейбула по напряжению пробоя и заряду до пробоя для р- и /7-МОП~структур следует, что усиливается влияние проникновения бора из материала затвора для п-МОП-структур с толщиной диэлектрика 4.5 нм: при малой напряженности (до -7.6-106 В/см) появляется ток. индуцированный стрессом; снижается воспроизводимость по напряжению мгновенного пробоя Ум и заряда до пробоя Оыи Данное обстоятельство может послужить дополнительным фактором снижения надежности диэлектрика у п-МОП-структур. б) Имеет место различный характер заряжения МОП-структур перед катастрофическим пробоем: для структур с толщиной диэлектрика б нм характерно встраивание отрицательного заряда вблизи инжектирующей границы, а для структур с толщиной 4.5 нм — положительного. Это обстоятельство может повлиять на долговременную стабильность параметров приборов на основе исследованных МОП-структур.

3) Из разброса 57£С-тока на исходных структурах и динамики его изменения при стрессе был сделан вывод, что при проведении плазмохимических процессов на исследованной пластине имело место неоднородное заряжение поверхности, приводящее к эквиваленту различног о значения начальной величины протекшего заряда у исходных структур, т. е. к накоплению заряда уже в процессе изготовления структур. Это может приводить к случайному и неконтролируемому снижению срока службы ИС. Данный эффект можно использовать для контроля качества проведения обозначенных процессов.

4) Разработан измерительный комплекс, включающий систему дополнительных параметров для тестовых структур ПМ и позволяющий проводить углубленные исследования МОП-транзисторов и структур взаимодополняющими методами при однократном подсоединении (в том числе методами зарядовой накачки и С//Э1-характери-стик), метрологические характеристики и экспрессность которого позволяют использовать его для контроля и исследования субмикронной КМОП технологии.

5) В рамках решения задачи уменьшения ТН до 0.25 мкм в конкретной технологии исследованы эффекты короткого канала и горячих носителей на МОГГГ с разной длиной канала. Взаимодополняющими методами показано, динамика изменения параметров при уменьшении длины канала свидетельствует о малой величине эффективной длине канала МОПТ по отношению к топологическим размерам, обусловленной «размытием» фронтов профилей легирования /7-/?-переход о в стока и истока.

6) Разработан оперативный метод экстракции профиля распределения примеси вдоль канала МОПТ из зависимости тока зарядовой накачки от напряжения базового уровня затворных импульсов постоянной амплитуды. Проведен анализ влияния основных входных параметров, в том числе концентрации примеси поликремниевого затвора и заряда ПС, на результат экстракции профиля. Показано, что наибольшая погрешность в определении профиля концентрации будет связана с неточностью определения величины эффективного заряда, приведенного к границе раздела «канал МОПТ —диэлектрик», наведенного захваченным в объеме диэлектрика зарядом.

7) С использованием трех методов исследования - мониторинга тока через диэлектрик в процессе воздействия, метода зарядовой накачки и подпороговых ВАХ МОПТ - выявлены особенности и предложена качественная модель физических явлений при воздействиях поля высокой напряженности в подзатворной системе МОПТ, изготовленных в рамках конкретной субмикронной технологии.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Орешков, Максим Викторович, 2012 год

1. Sze S.M., Ng Kwok К. Physics of Semiconductor Devices. Third Edition. -Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. 2007.

2. Nicollian E.H., Brews J.R. MOS Physics and Technology. New York: Wiley.1982.

3. Deal B.E. Standardized terminology for oxide charges associated with thermally oxidized silicon // IEEE Trans. ED. 1980. Vol. 27. P. 606—608.

4. Hofstein S.R., Warfield G. Physical Limitation on the Frequency Response of a Semiconductor Surface Inversion Layer// Solid-State Electronics. 1965. Vol. 8. P. 321.

5. Grove A.S., Deal B.E., Snow E.H., Sah C.T. Investigation of Thermally Oxidized Silicon Surfaces Using Metal-Oxide-Semiconductor Structures // Solid-State Electronics. 1965. Vol. 8. P. 145.

6. Nicollian E.H., Groetzberg A. MOS Conductance Technique for Measuring Surface State Parameters //Appl. Phys. Lett. 1965. Vol. 7. P. 216.

7. Berglund C.N. Surface States at Steam-Grown Silicon Silicon Dioxide Interface // IEEE Trans. ED. 1966. Vol. 13. P. 701.

8. Anolick E., Nelson G. Low field time dependent dielectric integrity // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp. 1979. Vol. 17. P. 8—12.

9. Crook D. Method of determining reliability screens for time dependent dielectric breakdown // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp. 1979. Vol. 17. P. 1—7.

10. Berman A. Time-zero dielectric reliability test by a ramp method // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp. 1981. Vol. 19. P. 204—209.

11. McPherson J.W., Baglee D.A. Acceleration factors for thin gate oxide stressing // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp. 1985. Vol. 23. P. 1—5.

12. McPherson J.W., Mogul H.C. Underlying physics of the thermochemical E model in describing low-field dielectric breakdown in Si02 thin films // J. Appl. Phys. 1998. Vol. 84. P. 1513—1523.

13. McPherson J.W., Khamankar R.B. Molecular model for intrinsic time-dependent dielectric breakdown in Si02 dielectrics and the reliability implications for hyper thin gate oxide // Semicond. Sci. Technol. 2000. Vol. 15. P. 462—470.

14. McPherson J.W., Khamankar R.B. Disturbed bonding states in Si02 thin films and their impact on time-dependent dielectric breakdown // in Proc. Int. Reliability Physics Symp. 1998. Vol. 36. P. 47—56.

15. Lenahan P.M., Conley J.F. What can electron paramagnetic resonance tell us about the Si/Si02 system // J. Vac. Sci. Technol. B. 1998. Vol. 16. P. 2134—2153.

16. Chen I.C., Holland S., Ни C. A quantitative physical model for time-dependent breakdown in Si02 // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp. 1985. Vol. 23. P. 24—27.

17. Chen I.C., Holland S., Young K.K., Chang С., Ни C. Substrate hole current and oxide breakdown //Appl. Phys. Lett. 1986. Vol. 49. P. 669—671.

18. Schuegraf K.F., Ни C. Hole injection Si02 breakdown model for very low voltage lifetime extrapolation // IEEE Trans. ED. 1994. Vol. 41. P. 761—767.

19. DiMaria D.J., Arnold D., Cartier E. Impact ionization and positive charge formation in silicon dioxide films on silicon //Appl. Phys. Lett. 1992. Vol. 60. P. 2118—2120.

20. Lee J.C., Chen I.-C., Ни C. Modelling and characterization of gate oxide reliability // IEEE Trans. ED. 1988. Vol. 35. P. 2268—2278.

21. Wu E.Y., Abadeer W.W., Han L.-K., Lo S.H., Hueckel G. Challenges for accurate reliability projections in ultra-thin oxide regime // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp.1999. Vol. 37. P. 57—65.

22. Nicollian P.E., Hunter W.R., Hu J.C. Experimental evidence of voltage driven breakdown models in ultrathin gate oxides // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp. 2000. P. 7—15.

23. DiMaria D.J., Stathis J.H. Ultimate limit for defect generation in ultra-thin silicon dioxide //Appl. Phys. Lett. 1997. Vol. 71. P. 3230—3232.

24. Fischetti M.V. Model for the generation of positive charge at the Si-Si02 interface based on hot-hole injection from the interface // Phys. Rev. B. 1985. Vol. 31. P. 2099— 2113.

25. Kim J.-H., Sanchez J.J., DeMassa T.A., Quddus M.T., Smith D., Shaapur F., Weiss K., Liu C.H. Surface plasmons and breakdown in thin silicon dioxide films on silicon//J. Appl. Phys. 1998. Vol. 84. P. 1430—1438.

26. DiMaria D.J. Anode hole injection and trapping in silicon dioxide // J. Appl. Phys. 1996. Vol. 80. P. 304—317.

27. Bude J.D., Weir B.E., Silverman P.J. Explanation of stress-induced damage in thin oxides // in IEDM Tech. Dig. 1998. P. 179—182.

28. Rasras M., Wolf I.D., Groeseneken G., Kaczer В., Degraeve R., Maes H.E. Photo-carrier generation as the origin of Fowler-Nordheim-induced substrate hole current in thin oxide // in IEDM Tech. Dig. 1999. P. 465—468.

29. DiMaria D.J., Stasiak J.W. Trap creation in silicon dioxide produced by hot electrons // J. Appl. Phys. 1989. Vol. 65. P. 2342—2356.

30. Alam M.A., Bude J., Ghetti A. Field acceleration for oxide breakdown Can an accurate anode hole injection model resolve the E vs. 1/E controversy? // in Proc. of Int. Reliability Physics Symp. 2000. P. 21—26.

31. Sune J., Placencia I., Barniol N., Farres E., Martin F., Aymerich X. On the breakdown statistics of very thin Si02 films // Thin Solin Films. 1990. Vol. 185. P. 347—362.

32. Degraeve R., Groeseneken G., Bellens R., Ogier J.L., Depas M., Roussel P.J., Maes H.E. New insights in the relation between electron trap generation and the statistical properties of oxide breakdown // IEEE Trans. ED. 1998. Vol. 45. P. 904—911.

33. Stathis J.H. Percolation models for gate oxide breakdown // J. Appl. Phys. 1999. Vol. 86. P. 5757—5766.

34. Lenzlinger M., Snow E.H. Fowler-Nordheim tunneling into thermally grown Si02 // J. Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P. 278.

35. Taur Y., Buchanan D.A., Chen W., Frank D.J., Ismail K.E., Lo S., Sai-Halasz G.A., Viswanathan R.G., Wann H.C., Wind S.J., Wong H. CMOS Scaling into the Nanometer Regime // in Proc. of IEEE. 1997. Vol. 85. P. 486.

36. Hori T. Gate Dielectrics and MOS ULSIs. Berlin Heidelberg: Spinger-Verlag.1997.

37. Grove A.S. Physics and Technology of Semiconductor Devices. New York: Wiley. 1967.

38. Brews J.R. Subthreshold behavior of uniformly and nonuniformly doped longchannel MOSFET // IEEE Trans. ED. 1979. Vol. 26. P. 1282.

39. Dennard R.H., Gaensslen F.H., Yu H.-N., Rideout V.L., Bassous E., LeBlanc A.R. Design of ion-implanted MOSFET's with very small physical dimensions // IEEE J. SolidState Circuits. 1974. Vol. 9. P. 256—268.

40. Tsuchiya T., Kobayashi T., Nakajima S. Hot-carrier-injected oxide region and hot-electron trapping as the main cause in Si nMOSFET degradation // IEEE Trans. ED. 1987. Vol. 34. P. 386—391.

41. Sodini C.G., Ko P.K., Moll J.L. The effect of high fields on MOS device and circuit performance // IEEE Trans. ED. 1984. Vol. 31. P. 1386.

42. Sodini C.G., Ekstedt T.W., Moll J.L. Charge accumulation and mobility in thin dielectric MOS transistors // Solid-State Electronics. 1982. Vol. 25. P. 833—841.

43. Sun S.C., Plummer J.D. Electron mobility in inversion and accumulation layers on thermally oxidized silicon surfaces // IEEE Trans. ED. 1980. Vol. 27. P. 1497.

44. Sah C.T., Ning T.H., Tschopp L.L. The scattering of electrons by surface oxide charges and by lattice vibrations at the silicon-silicon dioxide interface // Surface Science. 1972. Vol. 32. P. 561—575.

45. Stern F., Howard W.E. Properties of Semiconductor Surface Inversion Layers in the Electric Quantum Limit // Physical Review. 1967. Vol. 163. P. 816.

46. Colman D., Bate R.T., Mize J.P. Mobility Anisotropy and Piezoresistance in Silicon p-Type Inversion Layers // J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. P. 1923.

47. Cheng Y.C., Sullivan E.A. On the role of scattering by surface roughness in silicon inversion layers // Surface Science. 1973. Vol. 34. No 3. P. 717-731.

48. Sakaki H., Hoh K., Sugano T. Determination of interface-state density and mobility ratio in silicon surface inversion layers // IEEE Trans. ED. 1970. Vol. 17. P. 892.

49. Hori T. Inversion layer mobility under high normal field in nitrided-oxide MOSFETs // IEEE Trans. ED. 1990. Vol. 37. P. 2058.

50. Sun J.Y.-C., Wordeman M.R., Laux S.E. On the accuracy of channel length characterization of LDD MOSFET's // IEEE Trans. ED. 1986. Vol. 33 P. 1556.

51. Ogura S., Tsang P.J., Walker W.W., Critchlow D.L., Shepard J.F. Design and characteristics of the lightly doped drain-source (LDD) insulated gate field-effect transistor // IEEE Trans. ED. 1980. Vol. 27. P. 1359.

52. Baccarani G., Wordeman M.R., Dennard R.H. Generalized scaling theory and its application to a % micrometer MOSFET design // IEEE Trans. ED. 1984. Vol. 31. P. 452.

53. Yau L.D. A simple theory to predict the threshold voltage of short-channel IGFET's // Solid State Electronics. 1974. Vol. 17. P. 1059—1063.

54. Troutman R.R. VLSI limitations from drain-induced barrier lowering // IEEE Trans. ED. 1979. Vol. 26. P. 461.

55. Akers L.A. An analytical expression for the threshold voltage of a small geometry MOSFET// Solid State Electronics. 1981. Vol. 24. P. 621—627.

56. Iizuka T., Chiu K.Y., Moll J.L. Double threshold MOSFETs in bird's-beak free structures // IEEE IEDM Digest. 1981. P. 380—383.

57. Shockley W. Problems related to p-n junctions in silicon // Solid-State Electronics. 1961. Vol. 2. P. 35—60.

58. El-Mansy Y.A., Caughey D.M. Modelling weak avalanche multiplication currents in IGFETs and SOS transistors for CAD // IEEE IEDM Digest. 1975. P. 31—34.

59. Tam S., Ko P.-K., Hu C. Lucky-electron model of channel hot-electron injection in MOSFET'S // IEEE Trans. ED. 1984. Vol. 31. P. 1116—1125.

60. Nissan-Cohen Y., Franz G.A., Kwasnick R.F. Measurement and analysis of hot-carrier-stress effect on NMOSFET's using substrate current characterization // IEEE EDL. 1986. Vol. 7. P. 451—453.

61. Takeda E., Suzuki N. An empirical model for device degradation due to hot-carrier injection // IEEE EDL. 1983. Vol. 4. No 4. P. 111—113.

62. Chang C., Lien J. Corner-field induced drain leakage in thin oxide MOSFETs // IEEE IEDM Digest. 1987. P. 714—717.

63. Chang T.Y., Chen J., Ко P.K., Ни C. The impact of gate-induced drain leakage current on MOSFET scaling // IEEE IEDM Digest. 1987. P. 718—721.

64. Shirota R., Endoh Т., Momodomi M., Nakayama R., Inoue S., Kirisawa R., Masuoka F. An accurate model of subbreakdown due to band-to-band tunneling and its application // IEEE IEDM Digest. 1988. P. 26—29.

65. Kane E.O. Zener tunneling in semiconductors // J. Phys. Chem. Solids. 1959. Vol. 12. P. 181—188.

66. Hori T. Drain-structure design for reduced band-to-band and band-to-defect tunneling leakage // IEEE Symp. VLSI Technology. Digest. 1990. P. 69.

67. McWhorter P.J., Winokur P.S. Simple technique for separating the effects of interface traps and trapped-oxide charge in metal-oxide-semiconductor transistors // Applied Physics Letters. 1986. Vol. 48. No. 2. P. 133—135.

68. Groeseneken G., Maes H.E., Beltran N., de Keersmaecker R.F. A reliable approach to charge-pumping measurements in MOS transistors // IEEE Trans. ED. 1984. Vol. 31. No 1. P. 42—53.

69. Takeda E., Shimizu A., Hagiwara T. Role of hot-hole injection in hot-carrier effects and the small degraded channel region in MOSFET's // IEEE EDL. 1983. Vol. 4. P. 329 —331.

70. Rodder M. Leakage-current-induced hot-carrier degradation of p-channel MOSFETs // IEEE EDL. 1988. Vol. 9. P. 573—575.

71. Duvvury C., Redwine D.J., Stiegler H.J. Leakage current degradation in n-MOSFETs due to hot-electron stress // IEEE EDL. 1988. Vol. 9. P. 579—581.

72. Chen I.-C., Teng C.W., Coleman D.L., Nishimura A. Interface trap-enhanced gate-induced leakage current in MOSFET // IEEE EDL. 1989. Vol. 10. P. 216—218.

73. Hori Т., Yasui Т., Akamatsu S. Hot-carrier effects in MOSFET's with nitrided-ox-ide gate-dielectrics prepared by rapid thermal processing // IEEE Trans. ED. 1992. Vol. 39. P. 134.

74. Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. В 2-х частях. Часть 1. М.: Техносфера. 2002. 416 с.

75. Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. В 2-х частях. Часть 2. М.: Техносфера. 2004. 536 с.

76. Hu C., Tam S., Hsu F.C.,. Ko P.K, Chan T.Y., Terril K.W. Hot-electron-induced MOSFET degradation Model, monitor and improvement // IEEE Trans. ED. 1985. Vol. 32. P. 375.

77. Vuillaume D., Marchetaux J.C., Lippens P.E., Bravaix A., Boudou A. A coupled study by floating-gate and charge pumping techniques of hot-carrier-induced defects in sub-micrometer LDD n-MOSFET's // IEEE Trans. ED. 1993. Vol. 40. No 4. P. 773—781.

78. Hofmann K.R., Weber W., Werner C., Dorda G. Hot carrier degradation mechanism in n-MOSFET's // IEEE Trans. ED. 1985. Vol. 32. P. 691.

79. Lai S.K. Two carrier nature of interface state generation in hole trapping and radiation damage //Applied Physics Letters. 1981. Vol. 39. P. 58—60.

80. Groeseneken G., Bellens R., Van den Bosch G., Maes H.E. Hot-carrier degradation in submicrometer MOSFET's: From uniform injection towards the real operating conditions // SCST. 1995. Vol. 10. No 9. P. 1208—1220.

81. Vuillaume D., Bravaix A., Goguenheim D.: Hot-carrier injection in Si02 // Microelectronics Reliability. 1998. Vol. 38. No 1. P. 7—22.

82. Tsuchiya T. Trapped-electron and generated interface-trap effects on hot-electron-induced MOSFET degradation // IEEE Trans. ED. 1987. Vol. 34. No 11. P. 2291—2296.

83. Doyle B.S., Mistry K.R., Faricelli J. Examination of the time power low dependencies in hot carrier stressing of n-MOS transistors // IEEE EDL. 1997. Vol. 18. No 2. P. 51 —53.

84. Reimbold G., Paviet-Solomon F., Haddara H., Guegan G., Cristoloveanu S. Hot Electron Reliability of Deep Submicron MOS Transistors // In Proc. of ESSDERC'88. Paris. 1988. P. 665—668.

85. Acovic A., Dutoit M., Ilegems M. Characterization of hot-electron-stressed MOSFET's by low-temperature measurements of the drain tunnel current // IEEE Trans. ED. 1990. Vol. 37. No 6. P. 1467—1476.

86. Koyamagi M., Lewis A.G., Zhu J., Martin R.A., Huang T.Y., Chen J.Y.: Investigation and reduction of hot-electron-induced punchthrough (HEIP) effect in submicron p-MOSFET's // IEEE IEDM Digest. 1986. P. 722—725.

87. Liou J.J., Ortiz-Conde A., García Sánchez F.J. Analysis and Design of MOSFETs: Modelling, Simulation and Parameter Extraction. Boston: Kluwer. 1998.

88. Liou J.J. Advanced Semiconductor Device Physics and Modeling. Boston: Artech House. 1994.

89. Wong H.S., White M.H., Krutsick T.J., Booth R.V. Modelling of transconduct-ance degradation and extraction of threshold voltage in thin oxide MOSFET's // Solid-State Electronics. 1987. Vol. 30. P. 953.

90. Jain S. Measurement of threshold voltage and channel length of submicron MOSFETs // IEE Proc. Cir. Dev. and Sys. 1988. Vol. 135. P. 162.

91. García Sánchez F.J., Ortiz-Conde A., De Mercato G., Salcedo J.A., Liou J.J., Yue Y., Finol J. Extracting the threshold voltage from the subthreshold to strong inversion transition region of MOSFETs // Proc. of DCIS. Spain. 1999. P. 119—124.

92. García Sánchez F.J., Ortiz-Conde A., De Mercato G., Salcedo J.A., Liou J.J., Yue Y. New simple procedure to determine the threshold voltage of MOSFETs // Solid-State Electronics. 2000. Vol. 44. P. 673—675.

93. García Sánchez F.J., Ortiz-Conde A., Garcia Nunez M., Anderson R.L. Extracting the series resistance and effective channel length of short-channel MOSFET's at liquid nitrogen temperature // Solid-State Electronics. 1994. Vol. 37. No 12. P. 1943—1948.

94. Taur Y. MOSFET channel length: extraction and interpretation // IEEE Trans. ED. 2000. Vol. 47. No 1. P. 160—170.

95. Taur Y., Zicherman D.S., Lombardi D.R., Restle P.J., Hsu C.H., Hanafi H.V., et al. A new shift and ratio method for MOSFET channel length extraction // IEEE EDL. 1992. Vol. 13. P. 267—269.

96. Hwang C.Y., Kuo T.C., Woo J.C.S. Extraction of gate dependence source/drain resistance and effective channel length in MOS devices at 77 K // IEEE Trans. ED. 1995. Vol. 42. No 10. P. 1863—1865.

97. Brut H., Ghibaudo G., Juge A. New method for the extraction of the gatevoltage dependence of the series resistance in CMOS transistors // In Proc. of the 26th ESSDERC. France. 1996. P. 675—678.

98. Joodaki M. A voltage-dependent channel length extraction method for MOSFET's // Solid-State Electronics. 2006. Vol. 50. P. 1787—1795.

99. Chen W., Balasiñski A., Ma T.-P. Lateral Profiling of Oxide Charge and Interface Traps Near MOSFET Junctions // IEEE Trans. ED. 1993. Vol. 40. No 1. P. 187—196.

100. Lee R.G.-H., Su J.-S., Chung S.S. A New Method for Characterizing the Spatial Distributions of Interface States and Oxide-Trapped Charges in LDD n-MOSFET's // IEEE Trans. ED. 1996. Vol. 43. No 1. P. 81—89.

101. Mahapatra S., Parikh C.D., Vasi J., Ramgopal Rao V., Viswanathan C.R. A direct charge pumping technique for spatial profiling of hot-carrier induced interface and oxide traps in MOSFET's // Solid-State Electronics. 1999. Vol. 43. P. 915—922.

102. Chen C., Ma T.-P. Direct Lateral Profiling of Hot-Carrier-Induced Oxide Charge and Interface Traps in Thin Gate MOSFET's // IEEE Trans. ED. 1998. Vol. 45. No 2. P. 512 —520.

103. Tsuchiaki M., Hara H., Morimoto T., Iwai H. A new charge pumping method for determining the spatial distribution of hot-carrier-induced fixed charge on p-MOSFET's // IEEE Trans. ED. 1993. Vol. 40. No 10. P. 1768—1778.

104. Melik-Martirosian A., Ma T.-P. Improved charge-pumping method for lateral profiling of interface traps and oxide charge in MOSFET devices // IEDM Tech. Digest. 1999. P. 93—96.

105. Lu C.-Y., Chang-Liao K.-S. Minimized Constrains for Lateral Profiling of Hot-Carrier-Induced Oxide Charge and Interface Traps in MOSFET's // IEEE Electron Device Letters. 2004. Vol. 25. P. 98—100.

106. San K.T., Ma T.-P. Determination of trapped oxide charge in flash EPROM's and MOSFETs with thin oxides // IEEE Electron Device Letters. 1992. Vol. 13. P. 439—441.

107. Sahhaf S., Degraeve R, Cho M., De Brabanter K., Roussel Ph.J., Zahid MB., Groeseneken G. Detailed analysis of charge pumping and IdVg hysteresis for profiling traps in Si02/HfSi0(N)//Microelectronic Engineering. 2010. Vol. 87. P. 2614—2619.

108. Heh D., Young CD., Brown G.A., Hung P.Y., Diebold A., Bersuker G. Spatial distributions of trapping centers in Hf02/Si02 gate stacks // Applied Physics Letters. Vol. 88. No 15. 2006. Art. 152907.

109. Taur Y., Ning T.H. Fundamentals of Modern VLSI Devices. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 1998.

110. Knoll M., Braunig D., Fahner W.R. Generation of oxide charge and interface states by ionizing radiation and by tunnel injection experiment // IEEE Trans. NS. 1982. Vol. 29. No 6. P. 1471-1478.

111. Rashkeev S.N., Fleetwood D.M., Schrimpf R.D., Pantelides S.T. Effects of Hydrogen Motion on Interface Trap Formation and Annealing // IEEE Trans. NS. 2004. Vol. 51. No 6. P. 3158-3165.

112. Nicollian E.N., Berglund C.N., Schmidt P.F., Andrews J.M. Electrochemical Charging of Thermal Si02 Films by Injected Electron Currents // J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. No 13. P. 5654-5664.

113. Орешков М.В., Солдатов B.C. Измерительный комплекс электрофизических методов для углубленного анализа субмикронной КМОП технологии // Вестник МЭИ. 2012. № I.e. 102-107.

114. Солдатов B.C., Орешков М.В., Драчков A.A. Диагностика механизмов установления зарядового состояния в подзатворной системе n-МОП транзисторов при высокополевых воздействиях // Вестник МЭИ. 2011. № 6. с. 180-184.