Исследование процессов инжекционной модификации в структурах металл-диэлектрик-полупроводник и приборах на их основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат технических наук Столяров, Максим Александрович

• Столяров, Максим Александрович
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Столяров, Максим Александрович

Введение.

Глава 1. Инжекционная модификация многослойных диэлектрических слоев МДП-структур.

1.1. Сильполевая туннельная инжекция и основные направления ее использования в МДП-технологиях.

1.2. Процессы накопления зарядов в многослойных диэлектрических слоях МДП-структур при инжекционной модификации.

1.3. Инжекционные методы исследования МДП-структур с многослойными диэлектрическими слоями.

1.4. Перспективные направления использования инжекционно модифицированных МДП-структур в полевых приборах и ИМС . 43 Выводы к главе 1.

Глава 2. Методы исследования накопления зарядов в многослойных диэлектричеких слоях МДП-структур.

2.1. Метод двухуровневой токовой нагрузки для исследования процессов изменения зарядовых состояний в условиях сильных электрических полей.

2.2. Установка для реализации метода двухуровневой токовой нагрузки.

2.3. Измерительные установки, для исследования электрофизических характеристик инжекционно модифицированных МДП-структур и приборов на их основе.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Исследование процессов накопления и стекания зарядов в инжекционно модифицированных МДП-структурах и приборах на их основе.

3.1. Влияние температуры на накопление положительного заряда в МДП-структурах 81-8Ю2-ФСС-А1 при инжекционной модификации.

3.2. Исследование влияния режимов сильнополевой инжекционной модификации на пороговые напряжения МДП-транзисторов.

3.3. Исследование характеристик стекания инжекционно стимулированного заряда МДП-транзисторов и распределений МДП-структур по напряжению, соответствующему середине запрещенной зоны, при проведении инжекционной модификации.

3.4. Влияние протонного облучения на инжекционно модифицированные МДП-структуры 8ь8Ю2-ФСС-А1.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Моделирование процессов накопления и стекания зарядов при инжеционной модификации МДП-структур 81-8Ю2-ФСС-А1.

4.1. Моделирование процессов накопления положительного заряда в МДП-структурах 81-8Ю2-А1 в условиях сильнополевой туннельной инжекции при различных температурах.

4.2. Моделирование процессов изменения зарядового состояния при инжекционной модификации многослойных диэлектрических слоев МДП-структур 8 ¡-8 Юг-ФСС-А1.

4.3. Моделирование стекания инжекционно стимулированного заряда заряда МДП- структур.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Инжеционная модификация в производстве МДП-ИМС и исследование приборов на основе инжекционно модифицированных слоев.

5.1. Способ изготовления МДП-транзисторов на основе инжекционно модифицированных многослойных диэлектрических слоев.

5.2. Инжекционная модификация МДП-приборов и ИМС методом квазипостоянного тока.

5.3. Исследование температурной стабильности ИМС на основе инжекционно модифицированных диэлектрических слоев. Выводы к главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процессов инжекционной модификации в структурах металл-диэлектрик-полупроводник и приборах на их основе»

Перспективным направлением современной технологии изготовления интегральных микросхем (ИМС) и полупроводниковых приборов является разработка методов обработки, позволяющих целенаправленно изменять характеристики приборов на завершающей стадии их изготовления или непосредственно готовых приборов. Применительно к полевым приборам на основе структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП), к таким методам относятся высокочастотная плазменная обработка, радиационно-термическая обработка, корректировка параметров радиационным облучением и т.д. Одним из перспективных методов управления пороговым напряжением МДП-транзисторов является изменение зарядового состояния подза-творной системы, включающей в себя многослойный подзатворный диэлектрик с электронными ловушками, заполнение которых производится с использованием сильнополевой туннельной инжекции.

В качестве подзатворного диэлектрика, содержащего электронные ловушки, предложено использовать многослойный диэлектрик на основе двуокиси кремния и слоев фосфорно-силикатного стекла (ФСС). Применение данного вида диэлектрика, с одной стороны, позволило применять на первоначальном этапе работы для их изготовления стандартный технологический процесс, а с другой стороны, использовать уже имеющиеся данные о процессах зарядовой деградации данных слоев в сильных электрических полях.

Основными проблемами при создании диэлектрических пленок для полупроводниковых приборов на основе МДП-структур, с многослойными ин-жекционно модифицированными диэлектрическими слоями, являются: создание требуемой оптимальной структуры диэлектрической пленки, обеспечивающей эффективный захват электронов на ловушки; определение режимов сильнополевой туннельной инжекции, позволяющих эффективно заполнять электронные ловушки при минимальном увеличении плотности положительного заряда и поверхностных состояний; обеспечение требуемой термополевой стабильности инжектированного заряда.

Процессы накопления в МДП-структурах в сильных электрических полях положительного заряда, ответственного за деградацию и пробой МДП-структур и полевых приборов и ИМС на их основе, изучены не достаточно. Исследования и определение механизмов генерации положительного заряда в сильных электрических полях в условиях инжекции носителей являются актуальной задачей современного этапа развития МДП-технологий. Особую важность данная проблема имеет для полевых приборов и ИМС на основе инжеционно модифицированных многослойных диэлектрических слоев.

Проведенный анализ результатов работ по созданию инжекционно модифицированных слоев и применении их в полевых приборах и ИМС показывает, что полученные экспериментальные и теоретические результаты указывают на перспективность промышленного производства приборов на основе инжекционно модифицированных слоев. Вместе с тем освоение производства полевых приборов на основе инжекционно модифицированных слоев заметно сдерживается отсутствием эффективных методов инжекционной модификации отвечающих требованиям массового производства ИМС и отсутствием информации о стабильности инжекционно стимулированного заряда многослойных диэлектрических слоев в условиях эксплуатации.

Цель работы

Целью работы являлось повышение эффективности инжекционной модификации МДП-структур и полупроводниковых приборов с многослойными диэлектрическими слоями на основе исследования процессов изменения электрофизических характеристик в условиях сильнополевой туннельной инжекции и температурных воздействий.

Для достижения поставленной цели возникла необходимость в решении следующих задач:

- исследовать зависимости накопления положительного заряда при ин-жекционной модификации при различных температурах с применением метода двухуровневой токовой нагрузки;

- разработать модель изменения зарядового состояния МДП-структур при инжекционной модификации, учитывающую генерацию положительного заряда;

- исследовать зависимости изменения зарядового состояния инжекцион-но модифицированных многослойных диэлектрических слоев МДП-структур при различных температурах и разработать модель хранения и стекания инжекционно стимулированного заряда;

- разработать методы повышения эффективности инжекционной модификации МДП-структур;

- исследовать процессы инжекционной модификации в условиях производства ИМС на основе МДП-структур с инжекционно модифициован-ными многослойными диэлектрическими слоями.

Научная новизна

1. Впервые получены, с использованием метода двухуровневой токовой нагрузки, зависимости изменения зарядового состояния многослойных диэлектрических слоев МДП-структур 81-8Ю2-ФСС-А1 в условиях сильнополевой туннельной инжекции в диапазоне температур до 100 °С.

2. Разработана модель инжекционной модификации МДП-структур Бь 8Ю2-ФСС-А1, учитывающая температурную зависимость генерации положительного заряда в двуокиси кремния при сильнополевых воздействиях.

3. Разработана модель хранения и стекания инжекционно стимулированного заряда в МДП-структурах с многослойными диэлектрическими слоями термической пленки ЗЮг пассивированной ФСС. Определены эффективные параметры центров захвата электронов в инжекционно модифицированных многослойных диэлектрических слоях МДП-структур ЗьБЮг-ФСС-А!.

4. Определены особенности влияния протонного облучения на инжекционно стимулированный отрицательный заряд в МДП-структурах 8ь8Ю2-ФСС-А1.

Практическая значимость работы

1. Разработан новый способ изготовления МДП-транзисторов со структурой 81-8Ю2-ФСС-А1, основанный на проведении инжекционной модификации при повышенных температурах.

2. Разработан метод инжекционной модификации МДП-приборов и ИМС с малой площадью затворов с использованием режима квазипостоянного тока.

3. Разработан метод повышения эффективности инжекционной модификации многослойных диэлектрических слоев, основанный на проведении сильнополевой туннельной инжекции электронов в диэлектрик при повышенных температурах.

4. Определены распределения инжекционно модифицированных МДП-структур по напряжению середины запрещенной зоны по площади полупроводниковой пластины при проведении инжекционной модификации.

Полученные в данной работе результаты и разработанные методы повышения инжекционной модификации были использованы в производстве полупроводниковых приборов и МДП-ИМС на ОАО «ВОСХОД» КРЛЗ и ЗАО «ОКБ «МЭЛ».

Основные научные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Результаты исследования процессов инжекционной модификации МДП-структур 8ь8Ю2-ФСС-А1 с учетом влияния температуры и генерации положительного заряда, а также статистические распределения инжекционно модифицированных МДП-структур на различных стадиях модификации.

2. Модель инжекционной модификации МДП-структур Si-SiC^-OCC-А1, учитывающая температурную зависимость генерации положительного заряда в двуокиси кремния и последующее хранение и стекание инжекционно стимулированного отрицательного заряда при термических испытаниях и эксплуатации приборов.

3. Способ изготовления МДП-транзисторов со структурой Si-Si02-ФСС-А1, реализующий инжекционную модификацию параметров на основе накопления термостабильной компоненты отрицательного заряда в пленке ФСС (патент РФ № 2206142), и результаты исследования характеристик транзистора при инжекционной модификации.

4. Методы повышения эффективности инжекционной модификации МДП-приборов на основе использования режима квазипостоянного тока для приборов с малой площадью затвора и проведения инжекционной модификации при повышенных температурах.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: 1-ой Российской конференции молодых учёных по физическому материаловедению (Калуга, 2001 г.), Межвузовской научной школе молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине» (Москва, 2001 г., 2002 г.), Международной научно-технической конференции "Тонкие плёнки и слоистые структуры" (Москва, 2002 г.), Региональной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении"(Калуга, 2001 г., 2002 г.), International conference "Physics of electronic materials" (Kaluga, 2002 г., 2005 г.), Международном научно-методическом семинаре "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах" (Москва, 2002 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Калуга, 2003 г., 2004 г.), Межнародных совещаниях "Радиационная физика твёрдого тела". (Севастополь, 2004 г., 2007 г.) 13th international Congress on Thin Films & 8th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces & Nanos-tructures (Стокгольм, 2005 г.), Всероссийской научно-технической конференции "Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе" (Калуга, 2006 г.), Региональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе» (Калуга, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 1 патент РФ на изобретение. Результаты диссертационной работы вошли в научно-технические отчёты по хоздоговорным и госбюджетным НИР, выполненным при непосредственном участии автора.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы 165 страниц, включая 33 рисунка. Список литературы содержит 150 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Столяров, Максим Александрович

Выводы к главе 5

1. Разработан способ изготовления МДП-транзисторов со структурой Si-Si02-OCC-Al, реализующий инжекционную модификацию параметров на основе накопления термостабильной компоненты отрицательного заряда в пленке ФСС за счет нагрева пластины при проведении инжекционной модификации (патент РФ № 2206142).

2. Для реализации инжекционной модификации в производстве МДП-ИС был предложен метод сильнополевой туннельной инжекции в режиме квазипостоянного тока, минимизирующий изменение электрического поля на инжектирующей границе, что позволяет в 3-5 раз сократить время инжеции заряда в многослойный диэлектрик.

3. На основе сопоставления экспериментальных и теоретических зависимостей изменения порговых напряжений при различных температурах в состветствии был определен линейчатый спектр энергии электронных ловушек.

4. Результаты проведенных испытаний термополевой стабильности МДП-приборов с инжекционно модифицированными многослойными диэлектрическими слоями на основе термически выращенной двуокиси кремния и фосфорно-силикатного стекла указывают на то, что у инжекционно модифицированных многослойных диэлектрических слоев может быть получена термополевая стабильность инжекционно стимулированного заряда, достаточная для полупроводниковых приборов и МДП-ИМС широкого применения.

Заключение Основные результаты и выводы

1. На основе исследования температурных зависимостей изменения зарядового состояния многослойных диэлектрических слоев МДП-структур 81-8Ю2-ФСС-А1 и МДП-структур 8ь8Ю2-А1, полученных с использованием метода многоуровневой токовой нагрузки, установлено, что увеличение плотности отрицательного заряда, приведенного к границе раздела диэлектрик-полупроводник, в МДП-структурах 81-8Ю2-ФСС-А1 определяется уменьшением накопления положительного заряда генерированных ударной ионизацией инжектированных электронов дырок, захватываемых на ловушки в двуокиси кремния, и увеличением плотности электронов на ловушках в слое ФСС. Причем на увеличение отрицательного заряда электронов на ловушках в ФСС приходится только от 20 до 30 % увеличения плотности отрицательного заряда, приведенного к границе раздела диэлектрик-полупроводник.

2. Предложена модель инжекционной модификации МДП-структур 8Ю2-ФСС-А1, учитывающая температурную зависимость, накопления положительного заряда в двуокиси кремния, основанная на использовании следующих процессов изменения зарядового состояния образца: межзонной ударной ионизации в БЮ2 с созданием электронно-дырочных пар и захвата дырок на ловушки в окисле; захвата накопленными дырками инжектированных электронов; термической ионизации дырочных ловушек, генерации дырок из анода и захвата электронов на ловушки в ФСС и двуокиси кремния.

3. Разработана модель хранения и стекания инжекционно стимулированного заряда в МДП-структурах 81-8Ю2-ФСС-А1, основанная на представлении непрерывного спектра энергий электронных ловушек в виде линейчатого спектра. Получены результаты моделирования, позволившие оценить стабильность заряда в многослойном диэлектрике 8Ю2-ФСС с течением времени при повышенных температурах.

4. Установлено, что термостабильная компонента инжекционно стимулированного заряда в МДП-структурах 81-8Юг-ФСС-А1 является устойчивой к воздействию протонного облучения с флюенсами, не вызывающими необратимой деградации МДП-структур 8ь8Ю2-А1.

5. Определены распределения инжекционно модифицированных МДП-структур по напряжению середины запрещенной зоны по пластине при проведении инжекционной модификации.

6. Разработан способ изготовления МДП-транзисторов со структурой 81-8Ю2-ФСС-А1, реализующий инжекционную модификацию параметров на основе накопления термостабильной компоненты отрицательного заряда в пленке ФСС за счет нагрева пластины при проведении инжекции заряда в подзатворный диэлектрик (патент РФ № 2206142).

7. Разработаны методы повышения эффективности инжекционной модификации МДП-приборов, основанные на использовании режима квазипостоянного тока для приборов с малой площадью затвора и проведении инжекционной модификации при повышенных температурах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Столяров, Максим Александрович, 2007 год

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

2. Fiegna С., Sangiorgi Е., Selmi L. Oxide-field dependence of electron from silicon into silicon dioxide // Trans. Electron Devices.-1993.-Vol. 40,№ 11. -P. 2018-2022.

3. Weinberg Z.A. On tunneling in metal-oxide-silicon strutures // J. Appl. Phys. 1982. - Vol.53, № 7. - P.5052-5056.

4. Lenzlinger M., Snow E.H. Fowler-Nordheim tunneling in to thermally grown Si02 // J.Appl. Phys. 1969.- Vol. 40, № 1.- P. 278-286.

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

6. Electron tunneling at Al-Si02 interfaces/ M. Av-Ron, M. Shatzkes, Т.Н. Di Stefako, R.A. Gdula // J.Appl. Phys. -1981. Vol. 52, № 4.- P. 2897-2894.

7. Osburn C.M., Weitzman E.J. Electrical conduction and dielectric breakdown in silicon dioxide fields on silicon // J. Electrochem. 1972.-Vol.l 19, № 5. -P. 603-610.

8. Weinberg Z.A., Harstein A. Effect of silicon orientation and hydrogen anneling on tunneling from Si into Si02 // J.Appl. Phys. 1983. - Vol. 54, № 5. -P. 2517-2521.

9. Mazerjian J., Zamani N. Behavior at Si-Si02 interface abserved by Fowler-Nordheim tunneling // J.Appl. Phys. 1982. - Vol. 53, № 1.-P.559 - 563.

10. Krieger G., Swanson R.M. Fowler-Nordheim electron tunneling in thin Si-Si02-Al structures // J.Appl. Phys. -1981. Vol. 52, № 9. - P. 5710-5715.

11. Зарядовая деградация МДП-систем с термическим оксидом кремния, пассивированным фосфорно-силикатным стеклом, при высокополевой туннельной инжекции / В.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, А.А. Столяров и др.

12. Микроэлектроника. 1997. - Т. 26, №6. - С. 440-446.

13. Столяров А.А. Исследование МДП-систем в предпробивных условиях с целью повышения стабильности приборов: Дис. . канд. техн. наук.-Рязань: РРТИ, 1984. 183 с.

14. Барабан А.П., Коноров П.П., Кручинин А.А. Электролюминисцен-ция и особенности электронного токопереноса в слоях двуокиси кремния на кремнии в сильных электрических полях // Вестн. Ленингр. ун-та. 1984. -№ 16.-С.23-28.

15. Барабан А.П., Коноров П.П., Кручинин А.А. Электронные процессы в структурах Si-SiC>2 в сильных электрических полях // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. 1985. - № 7. - С.43-48.

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

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

18. Quantum-mechanical study of the direct tunneling current in metal-oxide-semiconductor structures/E. P. Nakhmedov, K. Wieczorek, H. Burghardt, C. Radehaus//J. Appl. Phys. 2006. - Vol. 95. - P.1203-1214.

19. Aymerich-Humet X., Campabadal F., Serra-Mestres F. Oxide thickness determition in Cr-Si02-Si structures by dc current-voltage pairs // Vacuum. 1987. -Vol. 37, №5.-P. 403-405.

20. Calligaro R.B. Iterative determination of oxide thickness in MOS structures from one DC current/voltage pair // Electron Lett.-1984. Vol. 20, № 2.-C. 70-72.

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

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

23. Емельянов A.M. Ловушки для электронов в термических пленках Si02 на кремнии // Микроэлектроника.-1986.-Т. 15, № 5. С. 434-442.

24. Емельянов A.M., Дворников Б.Д., Кунин В.Я. Зарядовые явления в термических пленках Si02 при лавинной инжекции электронов // Микроэлектроника. 1985. - Т. 14, № 6. - С.525-528.

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

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

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

28. Электронный захват в МДП-структурах с термическим оксидом кремния при туннельной инжекции / В.С.Солдатов, Н.В.Соболев, И.Б.Варлашов и др. // Изв. вузов. Физика. 1989. - № 12. - С.82-84.

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

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

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

32. Левин М.Н., Кадменский С.Г., Гитлин В.Р. Рентгеновская технология корректировки пороговых напряжений МДП-приборов и интегральных схем // Радиационная физика твердого тела: Труды VIII Межнационального совещания. М., 1998. - С.444-447.

33. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов / Под ред. Р.А.Суриса. М.: Мир, 1984. - 456 с.

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

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

36. Масловский В.М. Долговременные нестационарные процессы в МДП-структурах с аморфными диэлектриками на основе кремния: Дис. . док. физ.-мат. наук. М.: НИИФП, 1996. - 256 с.

37. Столяров A.A. Высокополевая туннельная инжекция в системах металл-диэлектрик-полупроводник и разработка методов их контроля:

38. Дис. док. техн. наук. М.: МГИЭМ, 1998.-365 с.

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

40. Гриценко В.А. Строение и электронная структура аморфных диэлектриков в кремниевых МДП-структурах. Новосибирск: Наука, 1993.280 с.

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

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

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

44. Generation and relaxation phenomena of positive charge and interface trap in a metal-oxide-semiconductor structure / Q. D. M. Khosru, N. Yasuda, K. Taniguchi, C. Hamaguchi // J. Appl. Phys. 1997. - Vol.81, № 6. - P. 4494-4503.

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

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

47. Dielectric breakdown mechanisms in gate oxides / S. Lombardo, J.H. Stathis, P. binder et al. // J. Appl. Phys. 2005. - Vol. 98. - P. 121301-121336.

48. Balk P., Eldridge J.M. Phosphosilicate glass stabilization of FET de-vices// Proc. IEEE. 1969. - Vol. 57. - P.1558-1563.

49. Зайцев Н.А., Козлов A.M., Неустроев С.А. Влияние термообработки структур Si-Si02 в атмосфере РСЬ на их электрофизические характеристики // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1977. -Вып.6. - С. 18-23.

50. Михайловский И.П., Эпов А.Е. Зарядовая нестабильность кремниевых МДП-структур в сильных электрических полях // Микроэлектроника. 1985. - Т. 14, № 2. - С.173-176.

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

52. Технология СБИС / Под ред. С.М. Зи. М.: Мир, 1986. - Т. 2. -404 с.

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

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

55. Efimov V.M., Meerson E.E., Evtukh A.A. Study of tunnel currents of electrons and holes in thermal Si02 with charge accumulation in the dielectric

56. Phys. Stat. Sol. (a). 1985. - Vol. 91.- P.693-703.

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

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

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

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

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

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

63. Масловский В.М., Личманов Ю.О., Семанович Е.В. Влияние протяженных дефектов на пробой тонкопленочных МДП-структур // Письма в ЖТФ. 1993. - Т. 19, № 24. - С. 11-16.

64. Радиационные эффекты в короткоканальных МДП-приборах

65. М.Н. Левин, С.Г. Кадминский, А.В.Татаринцев и др. // Микроэлектроника. -1992.-Т. 21,№2.-С. 34-41.

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

67. Stathis J. Н., Maria D. J. Reliability projection for the ultra-thin Oxides at low voltage // IEDM Tech. Dig. 1998. - №2. - P. 167- 175.

68. Hori T. Gate Dielectrics and MOS ULSIs, Principles, Technologies and Applications. Berlin: Heidelberg Springer - Verlag, 1997. - 209 p.

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

70. Stathis J. Н. Reliability limits for the gate insulator in CMOS Technology // IBM J. Res. & Dev. 2002. - Vol. 46, № 2/3. - P. 265-286.

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

72. Di Maria D. J., Stasiak J. W. Trap creation in silicon dioxide produced by hot electrons // J. Appl. Phys. 1989. -Vol. 65, № 7. - P. 2342-2347.

73. A new model for the field dependence of intrinsic and extrinsic time-dependent dielectric breakdown // R. Degraeve, J.L. Ogier, R. Bellens et al.

74. IEEE Trans. Electron Devices. 1998. - Vol. 45. - P. 472-479.

75. Heyns M. M., Krishna Rao D., De Keersmaecker R. F. Oxide field dependence of Si-Si02 interface state generation and charge trapping during electron injection // Applied Surface Science. 1989. - Vol. 39. - P. 327-335.

76. Harari E. Dielectric breakdown in electrically stressed thin films of thermal Si02 // J. Appl. Phys. 1978. - Vol. 49. - P. 2478-2492.

77. A Consistent Model for the Thickness Dependence of Intrinsic Breakdown in Ultra-thin Oxides // R. Degraeve, G. Groeseneken, R. Bellens, M. Depas // IEDM Tech. Dig. 1995. - № 8. - P. 866-878.

78. Di Maria D. J., Stathis J.H. Ultimate limit for defect generation in ultra-thin silicon dioxide // Appl. Phys. Lett. 1997.- Vol. 71. - P. 3230-3242.

79. Nafria M., Surie J., Aymerich X. Exploratory observations of post-breakdown conduction in polycrystalline-silicon and metal-gated thin-oxide metal-oxide-semiconductor capacitors // J. Appl. Phys. 1993. - Vol. 73. - P. 205-214.

80. Depas M., Nigam Т., Heyns M.M. Soft breakdown of ultrathin gate oxide layers // IEEE Trans. Electron. Devices. 1996. - Vol. 43. - P. 1499-1508.

81. Fowler R. H., Nordheim L. W. Electron emission in intense electric fields // Proc. R. Soc. Ser. A. 1928. - № 1. - P. 119-173.

82. Lenzlinger M., Show E.H. Fowler-Nordheim Tunneling into Thermally Grown Si02 // J. Appl. Phys. 1969.- Vol. 40. - P. 278-288.

83. Шмидт T.B., Гуртов B.A., Далеко В.А. Временные характеристики пробоя пленок двуокиси и нитрида кремния // Микроэлектроника.-1988. -Т. 17, № 3. С. 244-247.

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

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

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

87. Инициирование микропробоя МДП-структур на основе кремния со сверхтонкими диэлектрическими слоями / Н.С. Мукаилов, А.А. Суханов, Г.В. Степанов и др. // Микроэлектроника. 1989. - Т. 18, № 6. - С. 544-548.

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

89. Degradation and breakdown of thin silicon dioxide films under dynamic electrical stress / M. Nafr'ya, J. Sun'e, D. Y'elamos, X. Aymerich // IEEE Transactions on electron devices. 1996. - Vol. 43, № 12. - P. 2215-2226.

90. Theory of high-field electron transport in silicon dioxide / M.V.Fischetti, D.I.DiMaria, S.D.Brorson et al. // Physical Review B. 1985. - Vol. 31, № 12. -P. 8124-8142.

91. Михайловский И.П., Овсюк B.H., Эпов A.E. Неоднородное накопление положительного заряда в кремниевых МДП-структурах в сильных полях//Письма в ЖТФ. -1983.-Т. 9, вып. 17.-С. 1051-1054.

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

93. Влияние электронного облучения на характеристики МДП-структур при исследовании в растровом электронном микроскопе / М.Г.

94. Картамышев, А.Н. Невзоров, А.А. Обухов и др. // Микроэлектроника. 1990. -Т. 19,№ 1.- С. 22-30.

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

96. Радиационная ионизация в структурах металл-диэлектрик-полупроводник в режиме сильнополевой инжекции электронов / В.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, А.А. Лычагин и др. // Физика и химия обработки материалов. 2006. - № 6. - С. 94-99.

97. Andreev V.V., Baryshev V.G., Stolyarov А.А. Instability of the Parameters of Dielectric Layers Under Conditions of High-Field Injection Stresses

98. J. Advanced Materials. 1995. - Vol. 2, № 6.- P. 451-457.

99. Климов И.В., Листопадов Ю.М., Назаров А.И. Деградация межфазной границы раздела Si-Si02 при полевых и радиационных воздействиях //Письма вЖТФ. 1995.-Т. 21, вып. 10.- С. 1-4.

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

101. Comparison of Е and НЕ TDDB Models for Si02 Under Long-Term/Low-Field Test Conditions / J. McPherson, V. Reddy, K. Baneijee, H. Le // IEDM Tech. Dig. 1998. - № 2. - P. 171-174.

102. Umeda K., Tomita T., Taniguchi K. Silicon dioxide breakdown induced by SHE (substrate hot electron) injection // Elecs. Comms. Jpn. 1997. -Vol. 80, №2.-P. 11-19.

103. Buchanan D.A., Fischetti M.V., DiMaria D.I. Coulombic and neutral trapping, centers in silicon dioxide // Physical Review B. -1991. Vol.43, № 2. -P.1471-1485.

104. DiMaria D.I., Fischetti M.V. Vacuum emission of not electrons from silicon dioxide at low temperatures // J. Appl.Phys. 1988. - Vol.64, № 9.-Р.4684-4690.

105. DiMaria D.I. Temperature dependence of trap creation in silicon dioxide // J.Appl.Phys. 1990. - Vol. 68, № 10. - P. 5234-5246.

106. Влияние пассивации на динамику накопления заряда в МДП-структурах при туннельной инжекции / В.С.Солдатов, Н.В.Соболев, И.Б.Варлашов и др. // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. 1987. - Вып.6. - С.25-28.

107. DeKeersmaecker R.F., DiMaria D.J. Electron trapping and detrapping characteristics of arsenic-implanted SiC>2 layers // J. Appl. Phys.- 1980. Vol. 51, № 2. - P.1085-1101.

108. DiMaria D.I., Stasiak I.W. Trap creation in silicon dioxide produced by hot electrons // J. Appl.Phys. 1989. - Vol. 65, № 6. - P. 2342-2356.

109. Fischetti M.V., Laux S.E., Crabbe E. Understanding hot-electron in silicon devices: is there a shortcut? // J. Appl. Phys. 1995. - Vol. 78, № 2.-P. 1058-1087.

110. Михайловский И.П., Овсюк B.H., Эпов A.E. Неоднородное накопление положительного заряда в кремниевых МДП-структурах в сильных полях//Письма в ЖТФ. -1983. Т. 9, вып. 17.-С. 1051-1054.

111. Bhattacharya А.В., Manchande L., Vase J. Electron traps in Si02 grown in the presence of thrichlorethylene //J. Electrochem. Soc. 1982. -Vol. 129, №12.-P. 2772-2778.

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

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

114. Зайцев H.A. Влияние неконтролируемых примесей на однородность свойств системы Si-SiCb / Электроника и информатика 97: Материалы II Всерос. научно-техн. конф. с международным участием. - М., 1997. -С.133.

115. Зайцев H.A., Шурчков И.О. Структурно-примесные и электрофизические свойства системы Si-Si02. М.: Радио и связь, 1993. - 192 с.

116. Красников Г.Я., Зайцев H.A., Матюшкин И.В. Зависимость эффективной величины барьера при туннелировании в МОП-структурах от структурно-примесного состава переходного слоя на границе Si-Si02 // Микроэлектроника. 2001. - Т. 30, № 5. - С. 369-376.

117. Зайцев H.A., Красников Г.Я., Неустроев С.А. Воздействие паров РС1з на свойства структур Si-Si02 // Изв. АН СССР. Неорган, материалы.- 1989. Т.25, № 3. - С.403-405.

118. Offenberg М., Maier М., Balk P. Nature of efforts in P and В dope Si02 // J. Vacuum Sei and Technel. 1986. - Vol.4, № 3.- P. 1009-1012.

119. Электронный захват в МДП-структурах с термическим оксидом кремния при туннельной инжекции / В.С.Солдатов, Н.В.Соболев, И.Б. Вар-лашов и др. // Изв. вузов. Физика. 1989. - № 12. - С. 82-84.

120. Урицкий В.Я., Гуртов В.А., Листопадов Ю.М. Захват зарядов в окисле МДП-систем Si-Si02 с поликремниевым затвором // Микроэлектроника. 1990. - Т. 19, вып. 3. - С. 263-268.

121. Бабенко E.H., Боханкевич В.И., Гахов Ю.Д. Информационно-измерительный комплекс для диагностирования качества диэлектрических слоёв БИС // Электронная промышленность. 1989. - Вып. 2. - С. 14-15.

122. Lou L.F., Tettemer G.L. Characterization of metal-oxide-semiconductors capacitors with a fast-ramp technique // J. Appl. Phys. 1988. -Vol. 63, № 11. - P.5398-5464.

123. Ning T.N. Thermal reemission of trapped electrons in Si02 // J. Appl. Phys. 1978. - Vol.49, № 12. - P. 5997-6003.

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

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

126. Holand S., Hu S. Correlation between breakdown and process-induced positive charge trapping in thin thermal SiC>2 // J. Electrochem. Soc. 1986. -Vol. 133, №8.-P. 1705-1712.

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

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

129. Hydrogen induced positive charge generation in gate oxides

130. J. F. Zhang, C. Z. Zhao, G. Groeseneken, R. Degraeve // J. Appl. Phys. 2001. -Vol. 90, №4.-P. 1911-1919.

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

132. Метод многоуровневой токовой нагрузки для исследования генерации и релаксации положительного заряда в МДП-структурах /В.В. Андреев, В.Г. Барышев, Г.Г. Бондаренко и др. // Микроэлектроника. 2003. - Т.32, № 2. - С.152-158.

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

134. Andreev V.V., Baryshev V.G., Stolyarov A. A. Instability of the parameters of dielectric layers under conditions of high-field injection stresses

135. Journal of Advanced Materials. 1995. - Vol.2, № 6. - P. 451-457.

136. Зарядовая деградация МДП-систем с термическим оксидом кремния, пассивированным фосфорно-силикатным стеклом, при высокополевой туннельной инжекции / В.В. Андреев, В.Г. Барышев, Г.Г. Бондаренко и др.

137. Микроэлектроника. 1997.- Т. 27, № 6. - С.640-646.

138. Влияние температуры на накопление положительного заряда в МДП-структурах в условиях сильнополевой инжекции /В.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, М.А. Столяров и др. // Перспективные материалы. 2006. - № 4. - С.32-37.

139. Study of temperature dependence of positive charge generation in thin dielectric film of MOS structure under high-fields / G.G. Bondarenko, V.V. Andreev, M.A. Stolyarov et al. // Thin solid films. 2006. - V.515. - P.670-673.

140. Study of temperature dependence of positive charge generation in thin dielectric film of MOS structure under high-fields / G.G. Bondarenko, V.V. Andreev, M.A. Stolyarov et al. // Internation Conf. Proceed. ACSIN8. -Stockholm, 2005.-P. 381.

141. Андреев В.В. Плазменная и инжекционная модификация электрофизических характеристик МДП-структур // Физика и химия обработки материалов. 2001. - № 6. - С.47-53.

142. Влияние концентрации фосфора в пленках Si02 на характеристики МДП-систем / В.В. Андреев, В.Г. Барышев, А.А. Столяров и др. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 1993.- № 3-4. - С. 5659.

143. Андреев В.В., Барышев В.Г., Столяров А.А. Влияние параметров фосфорно-силикатного стекла на электрофизические характеристики МДП-структур Si-SiOrOCC-Al / Труды МГТУ. 1994.- № 564. - С. 86-94.

144. Влияние протонного облучения на инжекционно модифицированные структуры металл-диэлектрик-полупроводник/ В.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, М.А. Столяров и др. // Радиационная физика твёрдого тела: Труды 14 Международного совещания. М., 2004. - С.231-235.

145. Влияние протонного облучения на электрофизические параметры МДП-структур / В.В. Андреев, А.А. Бедняков, Г.Г. Бондаренко и др./ Физика и химия обработки материалов.- 2001. № 3. - С.5-11.

146. Барышев В.Г., Столяров A.A., Андреев В.В. Исследование особенностей накопления и растекания отрицательного заряда в тонкопленочном диэлектрике // Электронная техника. Сер. 6. Материалы. 1986. - Вып.4. - С.45-48.

147. Барышев В.Г., Столяров A.A., Андреев В.В. Зарядовая нестабильность тонкопленочного диэлектрика в системе Si-SiCVOCC-Al при инжекции электронов из Al-электрода // Электронная техника. Сер. 6. Материалы. 1987. - Вып. 4. - С. 59-61.

148. Гороховатский Ю.А. Основы термодеполяризационного анализа. -М.: Наука, 1981.- 176 с.

149. Fleetwood D.M., Reber R.A., Winokur P.S. Effect of bias on thermally stimulated current (TSC) in irradiated MOS devices // IEEE Trans. Nucl. Sei. 1991. - V.38, № 6.- P. 1066-1077.

150. Патент РФ № 2206142. Способ изготовления МДП-транзисторов / В.В. Андреев, В.Г. Барышев, М.А. Столяров и др. // Б.И. 2003.- № 16.