автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Деградационные процессы в тонкопленочных компонентах интегральных схем и их влияние на качество и надежность



На правах рукописи

Для служебного пользования

Экз. №

АКУЛИНИН Станислав Алексеевич

ДЕГРАДАЦИОННЬШ ПРОЦЕССЫ В ТОНКОГОШНОЧНЫХ КОМПОНЕНТАХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ

Специальность 05.27.01 - Твердотельная электроника, микроэлектроника и наноэлектроншса

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж -1999

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Официальные оппоненты: д-р техн. наук, проф. Гуляев A.M.

д-р техн. наук, проф. Коледов Л.А. д-р техн. наук, проф. Петров Б.К.

Ведущая организация Научно-исследовательский институт

космического приборостроения (г. Москва)

Защита диссертации состоится 16 февраля 1999 г. в 14.00 в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 063.81.01 при Воронежском государственном техническом университете по адресу: 394026 Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан «_»_1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Горлов М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Полупроводниковые приборы и интегральные схемы составляют основу элементной базы современной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Сложность и ответственность задач, выполняемых РЭА в системах управления технологическими процессами, в военной и космической областях, предъявляют повышенные требования к надежности комплектующих элементных средств. Проблема надежности особенно обострилась в середине 70-х годов, когда возникла необходимость в обеспечении интенсивности отказов Ю"8-10"10 ч"1 и времени наработки до отказа 5-Ю4 -105 часов.

Можно указать на ряд принципиальных особенностей, характеризующих проблему обеспечения и оценки такого уровня надежности:

отказы ИЭТ будут определяться преимущественно деградационными процессами, связанными с такими явлениями, как диффузия, электромиграция, коррозия, инжекция горячих носителей, дрейф ионов на поверхности и в объеме диэлектрика;

подтверждение интенсивности отказов Ю'8-10"10 ч'1 традиционными методами требует проведения испытаний нескольких сотен схем в течение десятков тысяч часов, что с технико-экономической точки зрения является неприемлемым.

В последние годы эта проблема еще более обострилась в связи с расширением выпуска специализированных интегральных схем. Специализированные ИС характеризуются высокой степенью интеграции и функциональной сложностью, необходимостью быстрого цикла внедрения и относительно малыми объемами заказов, что не позволяет собрать большую статистическую информацию, которая необходима для прогнозирования надежности традиционными методами. :

В этих условиях возникла необходимость разработки новых принципов обеспечения качества и надежности и, прежде всего, перехода от традиционного подхода, основанного на испытании на "надежность" к "проектированию заданного уровня надежности". Реализация этой концепции предполагает наличие в распоряжении разработчика целой системы методов априорного анализа конструкций с целью выявления слабых мест, методов экспрессной оценки и учета дефектообразования при проведении технологических операций, системы сбора, хранения и обработки соответствующих данных. Таким образом современная концепция обеспечения надежности базируется на возрастающем объеме исследований надежности на этапе НИР и ОКР. При этом широкое применение для определения надежности изделий должны найти методы имитационного моделирование и методы ускоренных испытаний. Основой ускоренных испытаний является физика отказов, которая определяет виды и механизмы отказов, факторы, стимулирующие дегра-дационные процессы, и позволяет построить соответствующие модели процессов.

Важное значение в повышении надежности РЭА имеют методы отбраковки потенциально ненадежных схем. Эти методы базируются на современных автоматизированных средствах контроля с высокими метрологическими характеристиками и используются как на предприятии - производителе элементных средств, так и на входном контроле предприятия - разработчика аппаратуры. Развитие программного обеспечения мини-ЭВМ, в том числе СУБД, создало условия для проектирования иерархических систем входного контроля, обеспечивающих не только измерения параметров, но и сбор, хранение и последующую обработку параметров.

Исследования, направленные на разработку методов математического и физического моделирования, методов экспрессной оценки скорости деградации параметров и структур, на создание автоматизированных систем испытаний, сбора, хранения и обработки информации являются актуальными в настоящее время, так как способствуют реализации нового подхода во взаимоотношениях между потребителем и поставщиком, которые должны быть заложены в основополагающие нормативно-технические документы.

Цель и основные задачи диссертационной работы. Целью работы является развитие физического подхода к проблеме повышения надежности полупроводниковых приборов и ИС и разработка на этой основе предложений по повышению надежности элементной базы РЭА с длительными сроками функционирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: систематизация данных по видам и механизмам отказов в компонентах БИС с целью создания баз данных по видам и механизмам отказов и проведения экспертизы конструкций и технологии элементов;

математическое и физическое моделирование деградации электрических параметров систем металлизации, обусловленной явлениями электромиграции и коррозии, разработка методики ускоренных испытаний;

исследование закономерностей электрической релаксации и электрической прочности диэлектрических пленок БЮг, А^Оз, ТЮг и разработка предложений по методам контроля и выбору перспективных диэлектриков и методов их получения;

проведение комплексных исследований применяемых и перспективных МДП систем с целью выяснения механизмов нестабильности эффективного поверхностного заряда, обусловленной ионными и электронными процессами, и разработка предложений по методам контроля технологического процесса, способам уменьшения нестабильности эффективного поверхностного заряда в системе БьЗЮг-металл;

разработка методики, аппаратных и программных средств для ускоренных испытаний тестовых структур и оценки стабильности технологического процесса, новых конструктивно-технологических решений с позиции надежности;

разработка структуры системы входного контроля и реализация ее на базе современных аппаратных и программных средств;

разработка предложений по методам диагностического контроля и отбраковки потенциально ненадежных схем.

Научная новизна результатов исследования 1. Методами математического и физического моделирования установлены закономерности основных деградационных процессов в системе металлизации, в МДМ и МДП структурах:

на основе термодинамического подхода разработана модель коррозионных отказов в металлизации, получено выражение для времени наработки до отказа (т) и проведен анализ влияния температуры, электрического смещения, относительной влажности на наработку до отказа, обусловленного процессами коррозии. Степень зависимости т от прочностного параметра (ширины проводника) меньше единицы, поэтому период приработки отсутствует и отбраковочные испытания на коррозионную стойкость ухудшают надежность всей партии изделий;

впервые получены экспериментальные данные о закономерностях электрической релаксации в пленках БЮг, АЬОз, ТЮг в диапазоне низких и инфранизких частот и ее связи с технологическими и физическими факторами. Установлено присутствие релаксационных процессов дебаевского типа и процессов с широким набором времен релаксаций в диапазоне 10"5-10"3 с. Исследованы закономерности деградации электрической прочности , и &-систем БнЗЮг-металл (А1, Мо, №Сг) в процессе высокотемпературного старения и определены критерии качества пленок.

методами математического моделирования проведен анализ переноса ионов в МДМ и МДП структурах для общего случая присутствия в диэлектрике двух типов зарядов- подвижного и неподвижного. Показана возможность появления двух максимумов на кривых ДВАХ при локализации отрицательного фиксированного заряда в достаточно узкой области.

впервые экспериментально подтверждено влияние адсорбционно - де-сорбционных процессов на внешней границе МДП структур в присутствии каталитически активных центров на величину и стабильность эффективного поверхностного заряда в системах 8ь8Ю2-А1, БьЗЮг^з^-А!, БьЗЮг^з^- поли Бц

проведен анализ параметрических отказов, обусловленных поверхностной миграцией ионов. Получено приближенное аналитическое решение задачи распределения потенциала вдоль поверхности диэлектрика в общем случае присутствия исходного и индуцированного зарядов. Разработана модель комплексного влияния температуры и относительной влажности на отказы , обусловленные образованием инверсионных каналов. Разработан метод оценки параметров поверхностной миграции ( концентрация и подвижность протонов);

установлены закономерности деградации напряжения плоских зон и порогового напряжения в МДП структурах 81-8Ю2-А1, 51-8102- пБ1 (Аб, Р), Бь 8Ю2-ТЮ2- металл (А1,У,\¥.), З^Юг&з^-А!, Б^Юг^^-полиЗ^ БьБЮг-А1203-А1, 81-8Ю2-Мо8Ь,-81-8Ю2- полиБйЖ^;

2. Разработана методика определения параметров диэлектрика (N1,00, определяющих изменение напряжения плоских УЛ> = при инжекции горячих носителей. Разработаны алгоритм и программа оптимизации функции 2И переменных, аппроксимирующей изменение напряжения плоских зон. Алгоритм реализует поиск глобального минимума для функции многих переменных, имеющей локальные минимумы.

3. Обоснована возможность диагностического контроля потенциально ненадежных ИС на основе оценки коэффициентов влияния внешних воздействий ( температура, питающее напряжение, урЬвни входных сигналов, нагрузочные токи), получаемых в условиях многофакторного эксперимента;

4. Разработана структура аппаратно-программных средств автоматизированной системы входного и неразрушающего диагностического контроля .

Практическая значимость Результаты исследований решают проблему снижения интенсивности отказов; обусловленных деградационными процессами в системе металлизации, в МДМ и МДП структурах и способствуют повышению надежности элементной базы.

1. Разработаны и внедрены:

методика оценки показателей надежности алюминиевой металлизации относительно электромиграционных отказов;

методика пересчета результатов ускоренных испытаний алюминиевой металлизации на коррозионную стойкость на нормальный режим работы;

методика оценки параметров поверхностной проводимости диэлектрического слоя структуры диэлектрик-проводник;

программы расчета параметров МДП структур - напряжения плоских зон, величины поверхностного заряда, плотности поверхностных состояний, концентрации и профиля распределения примесей для системы контроля технологического процесса на базе тестера Т4503 и ЭВМ "Электроника 100-25";

программа расчета параметров статической модели КМОП инвертора с учетом влияния инжекции горячих носителей на деградацию порогового напряжения;

тестовые структуры для контроля различных этапов технологического процесса производства КМОП БИС с целью обеспечения требуемого уровня качества и надежности.

2. Усовершенствованы методики и разработаны установки для контроля параметров МДП структур и ИС, в том числе:

установка контроля электрической прочности методом самозалечивающихся микропробоев;

установка контроля стабильности поверхностного заряда в МДП системах методом динамических вольт-амперных характеристик;

автоматизированный комплекс для измерения параметров МДП систем и обработки результатов измерений на базе ЭВМ "Электроника-60";

испытательный комплекс для исследования надежности ИС, включающий тестер Т4503, ЭВМ "Электроника-60" и "Электроника 100-25", универсальный испытательный стенд "УНТИС-1".

3. Выработаны рекомендации по оптимизации базового технологического процесса создания подзатворного диэлектрика МДП БИС и мощных МОП транзисторов в научно-исследовательском институте электронной техники (НИИЭТ, г. Воронеж) и на Воронежском заводе полупроводниковых приборов.

4. Разработаны и внедрены на ряде предприятий MOM и МПСС: критерии-рекомендации для экспертной оценки элементных средств

высоконадежной РЭА;

программные средства управления тестерами Т4503, УТ1, ДК675; программные средства двухуровневой системы входного контроля элементных средств высоконадежной РЭА;

программные средства научно-технической системы наблюдений и диагностики высоконадежной технологической линии;

методика диагностического контроля ИС, основанная на использовании многофакгорных испытаний.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Результаты физического и математического моделирования деграда-ционных процессов в системе металлизации ИС:

модель коррозионного разрушения металлизации и рассчитанные на ее основе значения коэффициентов ускорения по отношению к относительной влажности, температуре, напряжению;

вывод об отсутствии периода приработки при испытаниях на устойчивость к коррозии при установленном характере зависимости времени наработки до отказа от прочностного параметра ( т~х ш, где т<1) , что исключает возможность отбраковки потенциально ненадежных схем и приводит к снижению надежности всей партии изделий;

методику проведения и обработки результатов ускоренных испытаний на устойчивость к электромиграции;

методику расчета показателей надежности металлизации, учитывающую структурные характеристики пленки, конструктивно-технологические параметры, статистический характер распределения дефектов в пленке.

2. Закономерности диэлектрической релаксации в пленках 8Ю2, А120з, ТЮ2 в диапазоне частот 10 "'-104 Гц и их связь с технологическими и физическими факторами; обоснование возможности использования дисперсионных характеристик е= £ (со), = Г (со), наряду с характеристиками микропробоев и динамическими ВАХ, для оценки качества диэлектрических пленок.

3. Результаты физического и математического моделирования деграда-ционных процессов в МДМ и МДП структурах, обусловленных электронными и ионными процессами:

результаты численного моделирования миграции подвижного заряда в МДП структурах с блокирующими электродами для общего случая присутствия подвижного и произвольно распределенного фиксированного заряда, в том числе возможность появления двух максимумов на ДВАХ при локализации фиксированного заряда в достаточно узкой области;

прямые экспериментальные доказательства влияния адсорбционно-десорбционных процессов на верхней границе МДП структур на величину и кинетику миграции подвижного заряда;

приближенное аналитическое решение задачи о распределении потенциала при поверхностной миграции для общего случая произвольного соотношения между исходным и индуцированным зарядами;

расчет времени наработки до отказа, обусловленного образованием инверсионного слоя, и коэффициентов ускорения для различных уровней относительной влажности, напряжения и температуры.

4. Теоретическое и экспериментальное обоснование возможности повышения стабильности порогового напряжения в МДП транзисторах с двухслойным диэлектриком (системы 8ь8Ю2-813Н4-металл, 81-БЮ2-А1203-металл, 8ь8Ю2-ТЮ2-металл), в результате уменьшения подвижности ионов во втором диэлектрике и снижения термодинамической активности внешней границы.

5. Комплекс методических, аппаратных и программных средств для измерения С-У характеристик МДП структур и расчета на их основе электрофизических параметров границы раздела 81-8Ю2; результаты исследований влияния физической структуры МДП системы и технологических факторов на величину и стабильность эффективного поверхностного заряда в системах БьБЮг- 51(Аз,Р), Бь БЮ2-поли БьМоЗ^ и полученные на их основе рекомендации по оптимизации базового технологического процесса получения подза-творного диэлектрика.

6. Методика диагностирования потенциально-ненадежных схем на основе оценки коэффициентов влияния внешних факторов и программные средства для подсистемы ИС, реализующие эту методику в автоматическом режиме.

7. Комплекс аппаратных и программных средств, реализующих задачу контроля и диагностики дискретных компонент, ИС и БИС, накопление, хра-

нение и обработку данных по отказам в процессе производства и эксплуатации РЭА.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях, семинарах: IV Всесоюзном совещании по электронным процессам на поверхности полупроводников (Киев, 1971); Всесоюзной научной конференции "Основные задачи микроэлектроники и области ее применения" (Москва, 1972); VI Всесоюзной научной конференции по механизмам релаксационных явлений в твердых телах (Каунас, 1973); Всесоюзной конференции "Физика диэлектриков и перспективы ее развития" (Ленинград, 1973); Второй межотраслевой научной конференции "Тонкие пленки в интегральных схемах и ионные методы создания пленочных структур" (Киев,1976); Всесоюзном научно-техническом семинаре "Пути повышения стабильности, надежности микроэлементов и микросхем" (Рязань, 1976,1981,1984); VI Всесоюзном совещании по физике поверхностных явлений в полупроводниках (Киев,1977); 1П Республиканской конференции молодых ученых "Вопросы микроэлектроники и физика полупроводниковых приборов" (Тбилиси,1977); III Всесоюзной конференции по микроэлектронике (Москва, 1978); Всесоюзной научно-технической конференции "Физика диэлектриков и новые области их применения" (Караганда,1978); Всесоюзном научно-техническом совещании "Пути повышения стабильности, качества и надежности цифровых измерительных приборов на микроэлектронной базе" (Краснодар,1977); Всесоюзной научно-технической конференции "Применение интегральных микросхем, микропроцессоров, микроЭВМ и микроэлектронной технологии в приборостроении" (Орел, 1979); VII Всесоюзной конференции "Механизмы релаксационных явлений в твердых телах" (Воронеж,1980); Всесоюзной научной конференции "Физика диэлектриков" (Баку,1982); Первой Всесоюзной конференции "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов" (Кишинев,1982); Всесоюзной научно-технической конференции "Теория и практика конструирования и обеспечения надежности и качества электронной аппаратуры и приборов" (Воронеж,1984); II и III Всесоюзном совещании по "Физике отказов" (МоскваД979, Суздаль,1984); II Всесоюзной конференции "Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и полупроводниках" (Воронеж,1987); Всесоюзной конференции "Методы и средства диагностирования изделий электронной техники" (Москва,1989); Международной научно-технической конференции "Физические аспекты надежности, методы и средства диагностирования интегральных схем" (Воронеж, 1993); Межвузовской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика" (Москва, МИЭТ, 1997,1998).

Реализация результатов работы. Результаты исследований систем металлизации, МДМ и МДП систем были использованы для оптимизации кон-

структорско-технологических решений в процессе разработки БИС процессора цифровой обработки сигналов в НИИ электронной техники (г. Воронеж).

Комплекс аппаратных и программных средств для контроля параметров МДП структур внедрен на заводе полупроводниковых приборов (г. Воронеж) при контроле качества подзатворного диэлектрика в технологии мощных МДП транзисторов и МОП БИС (К1830ВЕ51, К1830ВЕ31).

Программные средства подсистем контроля параметров дискретных компонент, ИС внедрены на предприятиях п/я А 3759, п/я В-2793. Концепция входного контроля, комплекс программных средств автоматизированной системы входного контроля дискретных компонент, ИС, БИС и методы диагностики внедрены на предприятии Г4149.

На основе программных средств разработана и внедрена система научно-технических наблюдений (НИИЭТ г. Москва):

Общий экономический эффект от внедрения результатов исследований составил более 1,3 миллиона рублей (в ценах 1990 года).

Материалы диссертации, связанные с разработкой автоматизированной системы входного контроля, получены при выполнении комплексной программы "Разработка и внедрение в производство комплекса аппаратуры для нераз-рушающего диагностического контроля качества компонентов радиоэлектронной техники", удостоенной премии Совета Министров СССР за 1987 год.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 60 печатных работ в центральных и отраслевых научно-технических журналах и сборниках.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 406 названий и приложений, подтверждающих практическое использование и эффективность научно-технических разработок.

Основная часть работы изложена на 483 страницах машинописного текста, содержит 130 рисунков и 26 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ -,и,у

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цели и задачи, объекты и методы исследований, изложена научная новизна, выносимые на защиту основные положения и результаты, сведения о практической значимости работы.

В первой главе рассматриваются деградационные процессы в системе металлизации полупроводниковых приборов и интегральных схем. При плотностях тока, превышающей 6105 А/см1, в системах металлизации на основе алюминия развивается элекгромиграционный процесс переноса вещества,

приводящий к отказу межсоединений.. Расчет срока службы металлизации в большинстве случаев основывается щ использовании полуэмпирической формулы Блэка ' ■<•. .

т = (АШ..^4хр(Е/кТ) (1)

Анализ на основе термодинамического подхода показал, что параметры п, т Е зависят от условий испытаний, геометрических размеров дорожек и структуры пленки металлизации. Степень влияния конструктивных и технологических факторов на наработку до отказа является функцией величин этих факторов, поэтому при пересчете результатов ускоренных испытаний на нормальный режим работы необходимо учитывать невыполнение условий авто-модельности. Энергия активации самодиффузии материала проводника зависит как от температуры проводника, так и от параметров структуры поликристаллической пленки.

Показатель степени "п", характеризующий влияние плотности тока на электромиграцию, при отсутствии разогрева не превышает единицы, а при разогреве проводника протекающим током может возрастать до нескольких единиц. Степень зависимости наработки до отказа от величины прочностного параметра (ширина дорожки "\у") не меньше двух, что указывает на обязательное наличие периода приработки при электромиграционных отказах.

Зависимость точечной наработки до отказа от длины проводника при больших плотностях тока обусловлена более сильным разогревом длинных проводников из-за удаленности контактных площадок, выполняющих роль теплоотводов. В случае коротких проводников зависимость параметров масштаба распределения наработки до отказа от длины проводников обусловлена изменением числа инициирующих отказ микроструктурных нарушений.

Эффективным способом повышения электромиграционной стойкости тонкопленочной металлизации является введение в пленку легирующих элементов. Основной механизм влияния атомов растворенного вещества на скорость электропереноса (наработку до отказа) связан с изменением структуры пленки из-за сегрегации на границе зерен атомов легирующего металла со значительно отличающимися от матрицы размером атомов. Методами электронной микроскопии проведены исследования структуры алюминиевой металлизации. В качестве добавок использованы обеспечивающий низкое сопротивление контакта алюминий-кремний, 81, предотвращающий диффузию из кремниевой подложки, и Си - для замедления процесса электромиграции. Металл осаждался термическим и магнетронным испарением на термически окисленные пластины кремния; термообработка проводилась в интервале температур 300-700 К. Структура алюминиевой металлизации с точки зрения устойчивости к электромиграции не является оптимальной; развитый поверхностный рельеф, большая удельная площадь границ, сосуществование

рядом зерен большого и малого размеров, отсутствие преимущественной ориентации зерен, наличие узлов-тройных точек. Изотермический отжиг нелегированных пленок не приводит к существенному изменению структуры. Легированные пленки алюминия имеют более однородную структуру. При отжиге металлизации происходит собирательная рекристаллизация, в результате чего зерна укрупняются. Неоднородный рост зерен является замедленной коалесценцией, процесс развития которой существенно зависит от размеров и разориентации исходных зерен. Другим процессом при термообработке является перераспределение кремния по всему объему металлизации. Неоднородность размеров зерен после термообработки возрастает.

, В результате испытаний на надежность вариантов металлизации с различной геометрией установлено, что характер зависимости времени наработки до отказа от длины и ширины проводников, плотности тока и температуры среды подтверждает вывод, полученные на основании выбранной аналитической модели электромиграционного разрушения металлизации, что свидетельствует об адекватности модели и возможности практического йспользо-вашя предложенного метода исследования надежности' систем металлизации.

По результатам проведенных исследований разработана и внедрена инженерная методика прогнозирования надежности металлизации БИС относительно отказов, вызванных элекгромиграцией. Методика внедрена в научно-исследовательском институте электронной техники (ПО "Электроника").

Коррозионные процессы в системе межсоединений являются одними из основных причин отказов БИС. Проблема коррозии особенно обострилась в связи с широким использованием пластмассовых корпусов, в том числе и для схем специального применения. Проведенный нами анализ показал, что большинство моделей коррозионного разрушения металлизации основано на физически понятном и экспериментально подтвержденном соотношении между значением поверхностной проводимости и сроком службы. В свою очередь проводимость зависит от температуры, влажности и загрязнений. Предполагается, что ускоряющие факторы проводимости могут быть использованы для стимулирования отказов и отбраковки потенциально ненадежных схем.

Сложный характер зависимости наработки на отказ от температуры, влажности, смещения обусловливает существование большого числа эмпирических моделей коррозионных отказов, непригодных, однако, для широкого диапазона изменений эксплуатационных факторов и различных типов приборов.

Разработана модель коррозионного разрушения металлизации, основанная на термодинамическом подходе. При больших временах, характерных для развития коррозионных процессов, стадию зарождения питтинга вследствие присутствия агрессивных ионов (С1) можно исключить из рассмотрения; при этом скорость коррозии определяется скоростью диффузионно-

дрейфового переноса м'еталта'в рессистивном слое, толщина которого определяется количеством адсорбированной влаги. С формальной точки зрения, задача сводится к нахождению распределения концентрации атомов при диффузии из ограниченного источника в полубесконечную плоскость. Получены выражения для времени наработки до отказа и проанализировано влияние температуры, электрического смещения, относительной влажности и топологии металлизации на срок службы.

Скорость коррозионного разрушения проводников обратно пропорциональна электропроводности электролита и разности потенциалов между анодным и катодным участками проводников. Процесс коррозии возможен в случае, если величина разности потенциалов превышает некоторое пороговое значение, определяемое электрохимическим процессом анодного растворения металла. Наработка до отказа из-за коррозии зависит от геометрических размеров и конфигурации гетерогенных участков и обрыв возможен, если количество адсорбированной влаги достаточно для гидратации необходимого количества металла. Степень зависимости наработки до отказа от величины прочностного параметра (ширина проводника) меньше единицы, так что период приработки должен отсутствовать и отбраковочные испытания на коррозию только ухудшают надежность партии тонкопленочных проводников. Характер комплексного влияния температуры и влажности относительно наработки до отказа не является аддитивным: энергия активации процесса коррозионных отказов уменьшается с увеличением относительной влажности и зависит от материала подложки. Рассчитаны коэффициенты ускорения и разработаны методики пересчета результатов ускоренных испытаний на нормальные условия.

Во второй главе приведены результаты исследования диэлектрических свойств пленок SiOz, Al 20 3> ТЮ 2.

Диэлектрические плешей являются одной из компонент биполярных и МДП БИС и их электрофизические параметры оказывают прямое влияние на качество и надежность интегральных схем. Особенно ответственна функция диэлектрика в МДП БИС, где они входят в состав управляющей МДП структуры.

Разработан комплекс установок для контроля диэлектрических свойств пленок, в том числе:

установка для измерения е и tgd в диапазоне частот 10 "'-10 4 Гц; установка для контроля электрической прочности методом замозале-чивающихся микропробоев;

установка контроля подвижного заряда в диэлектрике методом динамических вольт-амперных характеристик (ДВАХ).

Установлено, что в термических пленках SiOí могут наблюдаться релаксационные максимумы на кривых е - f(w). С помощью диаграмм Коула -Коула выявлен доминирующий релаксационный процесс с постоянной времени t - 0,2 мс. В пиролитических пленках S1O2 также обнаружен релаксаци-

онный максимум, определяемый присутствием релаксационных процессов с различными постоянными времени. Распределение времен релаксаций может быть описано формулой Дэвидсона - Коула. Параметры функций распределения р - 0.5; то - 0.2 мс.

На основе экспериментальных исследований установлена зависимость диэлектрических параметров пленок 5Ю2, А1203, ТЮ2 от метода получения, условий термообработки, материала электродов. Стабилизация диэлектрических характеристик пленок, полученных низкотемпературных . методами (пиролиз, ВЧ распыление, реактивное распыление, анодноплазменное окисление), может быть достигнута в ходе длительных термических обработок. Минимальное значение tg 6 и незначительную дисперсию показывают пленки БЮ2, полученные методом ВЧ распыления. Величина подвижного заряда и энергия активация в ВЧ пленках оказываются -больше, чем в термических пленках. . ' .,. .

Пленки А1203, полученные.различными методами, характеризуются высокими токами утечки, релаксационными максимумами, отжигаемыми при повышенных температурах и необходимы дальнейшие работы по совершенствованию технологии.

Пленки БЮ2, полученные методами реактивного и высокочастотного плазменного распыления, имеют перспективу широкого применения в микроэлектронике, однако данных о стабильности их параметров к моменту начала наших исследований было крайне мало. Высокочастотные пленки получены на экспериментальной установке, разработанной в лаборатории. Реактивные пленки двуокиси кремния получены на промышленной установке в стандартных режимах. В качестве подложки использовались пластины кремния КДБ-0.001 Ом-см, прошедшие стандартную механическую и химическую обработки. Формирование контактных элеюродов производилось методом фотолитографии.

Методика исследований включала изучение закономерностей временной деградации диэлектрических характеристик системы полупроводник-диэлектрик-металл в результате длительной (до 1500 ч) выдержки на воздухе при повышенной температуре - 423 К. Для выяснения влияния границы разделов металл-диэлектрик на деградацию параметров системы использовались структуры с алюминиевой, молибденовой и нихромовой металлизацией, наиболее часто применяемые в технологии микроэлектроники. Толщина диэлектрических пленок находилась в диапазоне 150-500 нм. Инфракрасные спектры поглощения исследуемых пленок до и после испытаний были получены с помощью прибора ИКС-14. Определение толщины и коэффициента преломления пленок осуществлялось посредством эллипсометра Э-4. При изготовлении образцов, предназначенных для оптических измерений, в качестве подложки применялся высокоомный кремний КДБ-2000 Ом-см, прозрачный в ИК области спектра. Положение основных полос поглощения для высокочастотных пленок в области 1080 см"1 до испытаний и в области 1082 см"1 после

испытаний свидетельствует о том, что эти пленки почти не отличаются по своим свойствам от пленок, полученных стандартным термическим окислением.

Характерной особенностью ИК спектра поглощения реактивных пленок является смещение основной полосы поглощения в сторону больших волновых чисел (от 1073 до 1079 см"1) и увеличение полуширины пика поглощения. В совокупности с аномально низким значением коэффициента преломления (п=1,44) это свидетельствует о низкой плотности реактивных пленок, что подтверждается проведенными электрографическими исследованиями. Необходимо отметить, что аномально низкие значения коэффициентов преломления этих пленок после испытаний могут быть вызваны не только дефицитом кислорода, но и некоторым количеством воды, физически адсорбированной поверхностью пленок, на что указывает появление дополнительного пика поглощения вблизи 1800 см'1. Для пленок Si02, полученных высокочастотным распылением, с уменьшением частоты наблюдалось монотонное увеличение емкости и тангенса угла диэлектрических потерь. Общая дисперсия емкости незначительна, не более 1,5 %, и величина тангенса угла диэлектрических потерь меньше единицы. Существует прямая корреляция между параметром, характеризующим скорость изменения емкости от частоты и величиной С/С. Пленки, полученные при низких скоростях осаждения (2 нм/мин), обнаруживали максимум tg 8 на частоте 6-Ю3 Гц. Анализ показал, что максимум объясняется существованием релаксационных процессов с достаточно узким набором времен релаксации вблизи 2,8-10'5 с.

Измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь на частоте 1000 Гц позволили определить кинетику деградации этих параметров при длительном воздействии повышенных температур. Результаты, полученные усреднением не менее чем по 50 структурам каждого типа, показывают, что наибольший относительный уход емкости наблюдается для структур на основе реактивно осажденных пленок с алюминиевой металлизацией. Для этих же струетур отмечены и наибольшие нерегулярности значений тангенса угла диэлектрических потерь. Структуры на основе высокочастотных пленок характеризовались высокой стабильностью диэлектрических параметров при длительном воздействии повышенных температур. Наибольший относительный уход емкости наблюдался в структурах с нихромовой металлизацией (0,45 %).

Для изучения прочности диэлектрических пленок применяется метод, основанный на регистрации локальных микропробоев. Анализировалось распределение напряженности электрического поля локальных микропробоев, что позволило оценить электрическую прочность диэлектрика, обусловленную механическими и структурными дефектами окисла и непосредственно связанную с надежностью компонент интегральных схем. Гистограммы распределения первых десяти микропробоев структур на основе реактивно осажденных пленок Si02 толщиной 150 нм показывают, что 256-часовая выдерж-

ка при температуре 323 К увеличивает количество микропробоев, происходящих при небольших значениях напряженности электрического поля 1-2 МВ/см. Однако выдержка свыше 756 ч почти не изменяет первоначального распределения микропробоев. Свыше 50 % микропробоев происходит при напряженности поля (3,5-4,5) МВ/см. Структуры с толщиной диэлектрическо-го^слоя 500 нм характеризовались более низкими значениями напряженности поля пробоя до 2,5 МВ/см. При этом выдержка длительностью до 256 ч стимулировала некоторое упрочнение диэлектрика, однако выдержка длительностью свыше 756 ч, как и в предыдущем случае, почти не изменяла первоначального распределения микропробоев. Аналогичные результаты получены для структур с молибденовой и нихромовой металлизацией. Для структур на основе высокочастотных пленок двуокиси кремния .нерегулярности в значениях напряженности пробивного поля, также наблюдались ,цри выдержке до 256 часов. Однако влияние толщины пленок и типа металлизации на электрическую прочность, которая находилась в пределах (3-4,5) МВ/см., было незначительным. Снижение значения электрической прочности для, реактивно осажденных пленок и ее зависимость от толщины, по всей видимости связано с повышенной плотностью сквозных пор, что подтверждается как соответствующими электрографическими исследованиями, так и характером разрушения слоя металлизации в результате микропробоя. Для реактивных пленок наблюдались широко развитые области пробоя по многочисленным каналам, образованным сквозными порами. Для высокочастотных пленок облает^ пробоя имеет кольцеобразную форму, характерную для термически выращенных пленок, электрическая прочность которых в основном определяется структурными дефектами окисла.

Таким образом, дисперсионные характеристики в, области низких и ин-франизких частот дают дополнительную информацию, о деградационных процессах с большими постоянными времени, таких, как структурные превращения, изменение механизма проводимости на переменном сигнале, Ад-сорбционнб-десорбционные процессы на границе диэлектрик - внешняя среда. Разработанный комплекс методик был использован для оценки качества диэлектрических пленок, используемых в составе управляющей МДП структуры в МОП-БИС, для межслойной изоляции, для защиты полупроводникового кристалла от влияния внешней среды.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований и моделирования миграции подвижного заряда в МДП структурах.

Миграция подвижного заряда в окисле является одной из главных причин параметрических отказов МДП-БИС. Обширные исследования нестабильности поверхностного заряда, проведенные с помощью С-У измерений, выявили основные закономерности миграции подвижных ионов натрия и протона..

Усложнение технологии реальных схем, связанное с применением ионной имплантации, многослойных диэлектриков, а также повышение требований к надежности БИС при эксплуатации в жестких условиях, привело к не-

обходимости более глубокого понимания физики деградационных процессов в МДП структурах, что возможно при дальнейшем совершенствовании методов исследования МДП струетур, широком применении автоматизированных средств экспресс - контроля, внедрения методов машинного моделирования.

В связи с необходимостью обработки, большого статистического материала, были разработаны программы обработки С-У измерений на ЭВМ, существенно повышающие точность расчета таких параметров, как Об, с1ох, концентрации и профиля распределения примесей в подложке и сокращающие время обработки. Повышение точности достигается за счет аппроксимации экспериментальных кривых сплайнами, что уменьшает погрешность при вычислении первой и второй производных, необходимом для расчета дифференциальной плотности поверхностных состояний и профиля распределения примесей. Программы могут использоваться как автономно, так и в составе контрольно-измерительного комплекса тестовых ячеек (КИКТЯ) на базе тестера Т4503 и ЭВМ "Электроника 100-25".

Наряду с С-У измерениями, в работе используется метод, динамических вольт-амперных характеристик (ДВАХ) при линейном развертывающем напряжении, который позволяет исследовать кинетику генерации и миграции зарядов, в том числе в МДП и МДМ структурах с толстым окислом, где методы С-У неприменимы. В рамках одномерной модели МДП системы с блокирующими электродами, в пренебрежении электронным током проводимости однородного диэлектрика, в условиях квазиравновесия проведен расчет ДВАХ МДМ структуры. Задача сводится к расчету тока смещения, обусловленного перераспределением подвижного заряда в объеме диэлектрика. Анализ рассчитанных ДВАХ показал, что максимум тока соответствует нулевому напряжению, пик симметричен и его амплитуда однозначно связана с плотностью подвижного заряда, что позволяет в некоторых случаях упростить методику обработки экспериментальных ДВАХ. Так, для практически важного случая, когда амплитуда тока ДВАХ более чем в пять раз превышает ток, обусловленный геометрической емкостью, с точностью не хуже 10 % оценку плотности подвижного заряда можно давать по приближенной формуле

р = (8кТ/е)Стах (2)

С другой стороны, определяя г по площади пика, можно установить критерий применимости квазиравновесной модели с одним типом подвижного заряда диэлектрика. Таким экспериментальным критерием может служить совпадение величин р и (8кТ/е)Сшах. На основе полученных формул проведен анализ чувствительности метода и погрешности измерений реальной установки для снятия ДВАХ, в том числе влияния последовательно включенного сопротивления электрометра и скорости развертки напряжения.

Ряд особенностей экспериментальных ДВАХ, в том числе размытие пика, асимметрия ДВАХ, наличие нескольких максимумов на кривой, не укладывается в рамки данной модели. Рассмотрен более общий случай движения подвижного заряда в диэлектрике с произвольно распределенным зарядом фиксированным зарядом. В этом случае поведение подвижного заряда описывается уравнением Пуассона: ' ! ''

сРу/ск^-п^хрС-У)-пф(х);' ' ':' :(3)

где х, у, По, Пф - безразмерные величины, определяющие соответственно координату, потенциал, концентрацию подвижных ионов, концентрацию фиксированного заряда в точке х.

Используя численные методы решения уравнения (3), проанализировано влияние плотности и профиля фиксированного заряда на ДВАХ структуры. Положение максимума тока изменяется значительно в зависимости от места положения фиксированного заряда. Характерно, что наличие двух пиков ДВАХ возможно при одном типе подвижного заряда. При этом по мере смещения фиксированного заряда к одной из границ происходит уменьшение амплитуды и размытие одного пика при одновременном возрастании амплитуды и крутизны второго. Важно при этом, что общая площадь под каждой кривой ДВАХ постоянна и соответствует плотности подвижного заряда. С точки зрения анализа экспериментальных кривых, данный результат, полученный для симметричной системы, означает, что экспериментально наблюдаемое размытие пика, его асимметрия и наличие двух экстремумов могут быть обусловлены не только присутствием нескольких типов ионов и ионными ловушками границы раздела, но и отрицательным фиксированным зарядом диэлектрика.

В работах В.Ф. Киселева и Ю.В. Федоровича показана активная роль электронно-ионных процессов с участием влаги и продуктов ее диссоциации в формировании энергетического спектра границы раздела БьЗЮг. Вместе с тем вклад протонов в подвижный заряд окисла не определен достаточно четко. Влияние внешней среды на токи поляризации-деполяризации ранее было установлено нами в экспериментах на структурах Тл-ТЮг-М и БнБЮг-М. Результаты теоретического моделирования переноса подвижного заряда в диэлектрике, приведенные выше, явились теоретической основой для более детального исследования этой проблемы. Экспериментально подтверждено прямое влияние адсорбции влаги на величину и кинетику миграции подвижного заряда. Рассмотрены два механизма генерации подвижного заряда в присутствии влаги. Первый - активация ионов Н* с немостиковым кислородом; второй - диссоциация влаги на активных центрах - алюмосиликатах, образующихся в результате взаимодействия А1 с окислом.

В тех случаях, когда поперечная миграция продуктов диссоциации влаги затруднена в результате введения барьерных слоев, сохраняется влияние

влаги на параметрические отказы ИС в результате поверхностной поляризации. Проведен расчет распределения потенциала вдоль поверхности полупроводника в общем случае присутствия исходных и индуцированных зарядов. На основе приближенного аналитического решения разработана модель комплексного влияния температуры и относительной влажности на наработку до отказа активных элементов ИС. Предложен метод оценки параметров поверхностной проводимости диэлектрика.

В четвертой_главе представлены результаты исследований деградаци-онных процессов в МДП структурах с двухслойным диэлектриком.

Одно го возможных решений проблемы миграционной нестабильности МДП структур, активно разрабатываемых в мировой практике, - использование двухслойного диэлектрика. Второй диэлектрик выполняет функцию барьера для подвижных ионов или сокращает генерацию подвижных ионов на внешней границе. Вместе с тем, в двухслойной структуре появляется новый механизм нестабильности, обусловленный накопленный заряда на границе двух диэлектриков или в объеме второго диэлектрика. Хотя этот, вид нестабильности принципиально присущ МДП структурам с двухслойным диэлектриком, его относительная роль определяется физическими параметрами реальных диэлектриков и может быть мала в сравнении с другими видами нестабильности.

Исследовались структуры 81-8Ю2-ТЮ2-А1, БьЗЮг-АЬОз-А!, 81-8Ю2-813>14-А1. Пленки 8Ю2 получались окислением в сухом кислороде; пленки А1203, ТЮ2 - методами, рассмотренными в гл. 2. Пленки 813Н4 осаждались из парогазовой смеси 81С14+№13+Н2 при температуре 1123 К. После этого кремний легировался фосфором.

Структуры с однослойным диэлектриком типа 8ьА1203-А1, 8ь813К4-А1 уже при комнатной температуре обнаружили гистерезис С-У характеристик, обусловленный инжекцией и захватом электронов, перезарядкой поверхностных состояний. Введение подслоя БЮ2 устраняет нестабильность при комнатной температуре, однако при повышенной температуре наблюдается сдвиг С-У-характеристак, имеющий ярко выраженный миграционный • характер. Суммарная плотность подвижных ионов равна 1,571011 1/см2 для структур 81-3102-А120з-А1 И 5,171011 1/см2 для структур 8ь8Ю2-ТЮ2-А1. Структуры Бь 8Ю2-813Н4-А1 показали наибольшую стабильность и лучшие защитные свойства по отношению к.миграции ионов и дальнейшие исследования проведены на МДП структурах и МДП транзисторах с этим типом диэлектрика.

,Для разделения процессов миграции ¡ионов натрия и протонов были проведены дополнительные исследования на структурах 81-8Ю2-81зМ4-А1 и 81-ЗЮ2-813К4-поли-8т Измерялись ДВАХ в диапазоне температур 293-643 К на воздухе и в вакууме. Введение слоя 8^4 приводит к сокращению подвижного заряда в рабочем диапазоне температур и подтверждает барьерные свойства нитрида. Установлено, что в первом типе структур при температуре

650 К на нижней ветви ДВАХ присутствует второй максимум, амплитуда которого растет с увеличением температуры. Энергия активации процесса 0,120,15 эВ. В структурах второго типа дополнительный максимум проявляется при температуре 503-533 К и резко очерчен. При измерении в вакууме происходит общее сокращение заряда и исчезает второй пик. Полученные результаты являются прямым подтверждением активного участия водородных групп в релаксационных процессах в МДП системах и указывают температурные интервалы для их активации.

Исследовалось влияние толщины подслоя Б Юг на величину и характер нестабильности порогового напряжения.

Изменение Уй> исследуемых структур при воздействии температуры и смещения носят симметричный характер и обнаруживают обратно пропорциональную зависимость от толщины слоя БЮ^, уменьшаясь от 0,9 В при толщине 30 нм до 0,3 В при толщине 100 нм. Характерно, что пороговое напряжение при этом практически не зависит от толщины БЮг. В связи с тем, что даже при минимальной толщине диэлектрика 30 нм туннелирование из подложки можно исключить, рассматриваются два возможных механизма: миграция црнов в диэлектрике БЮг с блокирующими границами и инжекция электронов и дырок со стороны верхнего электрода. С учетом результатов измерений ДВАХ, модель ионной миграции в данных условиях является предпочтительной. Важный практический вывод, следующий из проведенных исследований, заключается в том, что стабильность напряжения плоских зон в структурах с двухслойным диэлектриком может быть достигнута только при сокращении остаточного подвижного заряда в окисле и изоляции структуры от внешней среды. Снижение подвижного заряда может быть достигнуто путем использования различных видов геттерирования. Этот вопрос подробно исследован в следующем разделе работы. Здесь же важно отметить, что использование различных методов геттерирования позволило сократить изменения порогового напряжения, обусловленные ионным дрейфом, и на первый план вышли электронные механизмы нестабильности, обусловленные захватом носителей заряда в нитриде и на границе раздела БЮг^зЫд. Этот процесс носит кумулятивный характер и зависит от многих электрофизических параметров пленок: проводимости нитрида кремния, толщины слоя 8Г02, потенциального барьера на границе нитрид кремния - электрод.

С использованием разработанного в лаборатории измерительно-испытательного комплекса на базе ЭВМ "Электроника 100-25" и УНТИС проведены испытания МДП транзисторов с диэлектриком ЗЮг^з^. Программные средства комплекса обеспечивали автоматическое измерение вольт-амперных характеристик МДП транзисторов, запись их в виде файла данных на магнитном диске и статическую обработку результатов. На печать выводятся результаты: напряжение на затворе при различных уровнях тока, гистограмм пороговых напряжений при различных уровнях тока, средние значения пороговых напряжений, стандартные напряжения, эксцесс. Измере-

ния проводились каждые 148 часов, общая продолжительность испытаний 1000 часов. В процессе испытаний транзисторы включались по схеме инвертора и на затвор подавались прямоугольные импульсы с частотой 1000 Гц, скважностью 1 и амплитудой 30 В. Наблюдаемые изменения Упор находятся в пределах 0,1-0,15 В и согласуются с моделью инжекции со стороны верхнего электрода. Дальнейшее увеличение стабильности порогового напряжения можно получить путем ограничения инжекции со стороны верхнего электрода при введении слоя БЮг. Для проверки положения исследовались структуры 81-8Ю2^зМ4-8Ю2-поли-81 с толщиной слоя 8Юг и по 70 нм. Окисление 81зЫ4 проводились в сухой и влажной среде в присутствии НС1, температура и время варьировались. Таким образом в технологии исследуемых структур использованы все современные методы повышения стабильности порогового напряжения - хлорное окисление, поликремниевый затвор, нитрид кремния, с тонким слоем 8Юг на верхней границе. Партия в целом характеризуется высокой стабильностью, что согласуется с низким значением подвижного заряда, полученным из ДВАХ.

Результаты проведенных исследований убедительно свидетельствуют, что проблема снижения нестабильности является комплексной. Решение этой проблемы предполагает уменьшение загрязнения окисла на всех этапах технологического процесса, выбор оптимальной системы металлизации, изоляцию интегральной структуры от внешней среды. ' '

В пятой главе представлены результаты исследования современных технологических методов повышения стабильности поверхностного заряда в М ДП структурах.

Увеличение степени интеграции СБИС непосредственно связано с уменьшением геометрических размеров элементов, в том числе длины и ширины канала и толщины диэлектрика. Уменьшение длины канала не сопровождается пропорциональным уменьшением напряжений питания, что приводит к росту напряженности поля в канале и, как следствие, к разогреву и инжекции горячих носителей в окисел. Повышение устойчивости к эффектам горячих носителей достигается как оптимизацией структуры МДП транзистора, так и оптимизацией параметров диэлектрика. При уменьшении толщины диэлектрика увеличивается влияние верхней границы1' полупроводник-диэлектрик, содержащей высокую плотность заряженных дефектов. Серьезной проблемой становится пробой тонкого подзатворного диэлектрика, в том числе развивающийся во времени пробой. В этих условиях обеспечение надежности требует оптимизации технологического процесса и разработки более эффективных средств контроля технологического процесса как на этапе НИОКР, так и в условиях производства, характеризующихся большей точностью, производительностью, возможностью оперативно обрабатывать экспериментальные данные, накапливать и хранить результаты.

Этим требованиям отвечает комплекс аппаратных и программных средств для контроля параметров МДП структур, использующий методы высокочастотных и импульсных C-V характеристик. Применение ЭВМ "Элекгроника-60" в системе управления и "Электроника 100-25" для хранения и обработки экспериментальных данных полностью решает задачу автоматизации измерений, статистической обработки результатов, создания и ведения базы данных. Программные средства позволяют рассчитывать параметры полупроводниковой подложки и границы раздела полупроводник-диэлектрик, в том числе концентрацию и распределение примесей, напряжений плоских зон, поверхностный заряд, плотность поверхностных состояний, время жизни и скорость поверхностной рекомбинации. Одновременно может быть определена стабильность параметров при испытаниях температура - смещение.

Реализована методика ускоренных испытаний МДП структур на устойчивость к инжекции горячих носителей. Методика основана на пропускании через структуру тока определенной величины в результате туннелирования по механизму Фаулера-Нордгейма или лавинной инжекции из подложки. Обоснована возможность определения параметров центров захвата инжектированных носителей из кинетических кривых Vfb = f(t). Методика основана на аппроксимации экспериментальной кривой набором кривых, характеризующих изменение Vfb при захвате горячих носителей на один тип ловушек. Разработаны алгоритм и программа поиска глобального минимума специально введенной целевой функции, характеризующей степень совпадения экспериментальной и аппроксимирующей кривых.

Проведены исследования и получены экспериментальные данные о влиянии температуры, среды окисления, послеокислительных отжигов, процентного содержания HCl, системы металлизации на характеристики границы раздела, в том числе на стабильность параметров при действии температуры и смещения. Оптимальные результаты обнаруживают МДП структуры с поликремниевым затвором, полученные окислением в среде кислорода с добавлением 8 % HCl.

Применение тугоплавких металлов, например Мо, вместо поликремния приводит к росту поверхностного заряда и его нестабильности. Требованиям низкого поверхностного сопротивления системы металлизации, при сохранении высокой стабильности поверхностного заряда, можно удовлетворить путем применения полицидов, т.е. системы Si-SKVnonH Si-MoSi2-

В шестой главе рассмотрены проблемы повышения надежности элементной базы РЭА в результате совершенствования системы входного контроля.

Повышение надежности партии ЭС, предназначенных для РЭА с длительными и сверхдлительными сроками существования возможно при введении эффективной системы входного контроля. Помимо традиционных методов контроля элементов по нормам ТУ, система должна обеспечивать возможность использования статистических методов классификации, методов

интегральной диагностики потенциально ненадежных схем на основе применения идеологии информативных параметров, отбраковочных испытаний с применением ЭТТ и других методов. В соответствии с требованиями к системе входного контроля и возможностями аппаратно и программно совместимых ЭВМ класса "Электроника" была, разработана двухуровневая система контроля качества элементных средств. В ее состав входят подсистемы контроля БИС, ИС, диодов, транзисторов и других компонент; всего до восьми подсистем. Центральная ЭВМ представляет собой УВК на базе ЭВМ "Электроника 100-25" с магнитными накопителями и развитым периферийным оборудованием. Управляющие ЭВМ каждой подсистемы соединены линиями связи с центральной ЭВМ, образуя радиальную структуру. В состав подсистем входят серийно выпускаемые тестера Т4502, УТ-1, ДК-675, а также микроЭВМ "Электроника-60", "Электроника 100/16И" и другие программно-совместимые ЭВМ.

В состав программного обеспечения, базирующегося на операционной системе реального времени (ОСРВ 3.0) входят программы непосредственно обеспечивающие обмен сообщениями между ЭВМ, поддерживающие и контролирующие формат сообщений, а также вспомогательные программы необходимые для выполнения различных функций ДСВК.

Файл измеренных значений параметров совместно с файлами реквизитов, получаемые в результате работы подсистемы контроля элеюро-радиоэлементов, транспортируется согласно разработанному, протоколу обмена в ЭВМ верхнего уровня и записывается на магнитный накопитель. Записанные файлы в дальнейшем используются в качестве исходных данных для загрузки в базу данных, а также для программы математической обработки.

Любая рабочая программа может осуществлять обмен информацией с накопителем ЭВМ ВУ, используя специальный протокол обмена. Также возможно использование "прозрачного" режима работы ЭВМ ВУ, когда обмен информации производится непосредственно между терминалом . НУ и ЭВМ ВУ. В этом случае терминалу НУ доступны все системные ресурсы ЭВМ ВУ. • Например, оператор НУ может подготавливать исходные данные программы испытаний, используя мощные средства редактирования ОС ЭВМ ВУ. ,.

Поддержка протокола обмена возлагается на соответствующие программные средства ЭВМ НУ и ЭВМ ВУ, обеспечивающие операции по передаче информации и необходимую синхронизацию процедур обмена. В ЭВМ ВУ для обслуживания каждой подсистемы контроля параметров ЭРЭ используются отдельные копии одной и той же программы.¡Одновременно в памяти ЭВМ ВУ, работающих независимо друг от друга.

Со стороны ЭВМ ВУ поддержка протокола обмена осуществляется специальным пакетом программ, который может быть использован разработчиками любой подсистемы. С целью облегчения разработок программ для

подсистем контроля ЭРЭ бьша созд&на специальная макробиблиотека, содержащая наиболее часто используемые программные модули.

Дальнейшим развитием системы явилась разработка программного обеспечения для тестера БИС ДК 675 управляемого от РС АТ ШМ.

В автоматизированную систему контроля АСКЭС-2 могут быть включены другие подсистемы, разработанные в рамках программы "Физико-химические основы 'надежности РЭА", в том числе подсистема "Шум", предназначенная для диагностики потенциально ненадежных элементов по статистическим характеристикам шума.

Аппаратные и программные средства системы позволили реализовать различные методы диагностики ИЭТ в реальном масштабе времени. К ним относятся:

метод, основанный на использовании "ш" фактора; метод статистической классификации; метод многофакгорых испытаний.

В рамках АСКЭС решена еще одна важная задача - создание базы данных по поставщикам, заказам, количеству и видам отказов на входном контроле, в пр9цессе производства, при эксплуатации РЭА. База данных обеспечивает разработчикам обратную связь с поставщиками и возможность активно влиять на формирование элементной базы.

Появление в последние годы новых аппаратных и программных средств и, прежде всего, поколения ЮМ совместимых компьютеров и операционных систем реального времени, систем распределенных БД создают новые возможности для расширения функций систем входного контроля, а также для создания систем управления качеством всего предприятия.

Как показывает анализ современных подходов к обеспечению качества и надежности специализированных микросхем, имеет место переход от аттестации изделий к аттестации самих изготовителей посредством всестороннего контроля всей производственной цепочки, включая систему управления качеством, проектирование, изготовление и поставку. При этом практика квалификационных испытаний каждого отдельного типа микросхем заменяется жестким контролем за технологией и производственным процессом.

Общий подход к проблеме надежности, предложенный нами в рамках программы "Физико-химические основы надежности РЭА", в том числе разработка критериев-рекомендаций для оценки технологического процесса, соответствует данной концепции.

Общие выводы и основные результаты работы

1. Проведено физическое и математическое моделирование отказов металлизации, обусловленных процессами электромиграции и коррозии. На основе термодинамического подхода проведен анализ влияния конструктивно-технологических факторов на параметры модели Блэка и обоснована методи-

ка ускоренных испытаний на устойчивость к электромнграции. Предложен метод обработки результатов испытаний на отказ, основывающийся на применении функции риска и статистики экстремальных значений.

Разработана модель коррозионного разрушения алюминиевой металлизации, обусловленного образованием питтинга. Рассчитаны коэффициенты ускорения по отношению к температуре, напряжению, относительной влажности.'Показано, что в отличие от испытаний на устойчивость к электромиграции, испытания при повышенных нагрузках на коррозионную стойкость не являются дискриминирующими и приводят к снижению надежности всей партии испытываемых изделий.

2. Впервые установлены закономерности диэлектрической релаксации в пленках БЮг, А120з, ТЮ2 в диапазоне частот 10''-104 Гц и их связи с технологическими и физическими факторами. Для термических пленок 8Ю2 характерна релаксация дебаевского типа, в то время как для пиролитических пленок ЗЮ2 типичны процессы с временами релаксации Ю'МО'3 с. .Обосновано использование дисперсионных характеристик £=^со) и 1§5=Дсо), измеренных в области низких и инфранизких частот и метода микропробоев для характеристики диэлектрических пленок, используемых в качестве затвора в МДП БИС или для защиты полупроводникового кристалла от воздействия внешней среды.

3. Методами математического моделирования изучены процессы миграции подвижных ионов в МДП структурах для общего случая присутствия подвижного и фиксированного зарядов. Показана возможность появления двух максимумов на кривой ДВАХ, при условии локализации фиксированного заряда. Вместе с тем, предположение о блокирующих Электродах действительно только для определенных МДП систем в ограниченном диапазоне температур и, в общем случае, необходимо учитывать процессы на границе диэлектрик - внешний электрод.

Прямыми экспериментами показано, что концентрация подвижных ионов в МДП структурах зависит от электрохимических процессов на границе металл-диэлектрик, которые в значительной степени контролируются процессами адсорбции-десорбции активных газов. В этих условиях повышение стабильности может быть достигнуто снижением термодинамической активности внешней границы в результате применения новых систем металлизации и изоляции структуры от внешней среды.

4. Проведено математическое моделирование отказов, обусловленных поверхностной миграцией. Получено приближенное аналитическое решение задачи о распределении потенциала на поверхности диэлектрика в общем случае произвольного соотношения между исходным и индуцированным зарядами. Основными факторами, контролирующими отказы из-за поверхностной миграции, являются относительная влажность окружающей среды, на-

пряжение и температура. Определены коэффициенты ускорения для различных уровней этих параметров.

5. Экспериментально подтверждено, что снижение влияния миграционной поляризации на стабильность поверхностного заряда в МДП СБИС может быть достигнуто применением двухслойной композиции ЗЮ^зН,, 8Ю2-ТЮ2, БЮг-А^О}. При этом возникает нестабильность, обусловленная межслойной поляризацией. Процесс носиг кумулятивный характер и определяет долговременные изменения порогового напряжения в МНОП СБИС. Этот процесс может быть заторможен уменьшением проводимости второго диэлектрика или увеличением потенциального барьера на границе диэлектрик - верхний электрод.

6. Обеспечении надежности МОП СБИС с микронными и субмикронными размерами элементов достигается сокращением напряженности поля в канале транзистора и уменьшением концентрации ловушек в окисле, являющихся центрами захвата инжектированных носителей. На основе автоматизированной установки для контроля параметров МДП структур разработана методика оценки устойчивости окисла к инжекции горячих носителей. Разработаны алгоритм и программа оптимизации функции 2Ы переменных, обеспечивающие автоматизацию обработки кинетических кривых АУЛ) = ВД и расчет параметров ловушек и а(. Алгоритм реализует поиск глобального минимума для функции многих переменных, имеющих локальные минимумы.

7. Разработан комплекс методик и экспериментальных установок, который позволяет оценить качество и надежность МДМ и МДП систем:

низкочастотный мост для измерения дисперсии С и tg5 в диапазоне частот 10"' -104 Гц;

установка для оценки электрической прочности МДМ систем методом микропробоев;

установка для контроля подвижных зарядов в МДМ и МДП системах методом динамических В АХ;

программно-аппаратный комплекс для исследования электрофизических параметров МДП структур методом С-У характеристик и токов, обусловленных инжекцией горячих носителей.

автоматизированный испытательный комплекс на базе тестера Т 4502, ЭВМ Электроника 100/25, ЭВМ Электроника 100/16И и испытательного стенда УНТИС 2, обеспечивающий измерение параметров испытываемых приборов, накопление результатов измерений и последующую обработку результатов по каждому прибору.

8. Разработана автоматизированная система входного контроля элементной базы высоконадежной РЭА, включающая подсистемы дискретных компонент, ИС и БИС. Помимо стандартных методов контроля элементов по нормам ТУ, система обеспечивает возможность диагностирования потенциально ненадежных схем на основе измерения информативных параметров, проведение отбраковочных испытаний с использованием методов ЭТТ и дру-

гих. Программные средства ведения базы данных обеспечивают накопление и хранение данных по поставщикам, заказам, количеству и видам отказов в конкретных условиях эксплуатации.

Результаты проведенных исследований внедрены в 1978-1997 гг. на головном предприятии ПО "Электроника" (г. Воронеж), НИИЭТ (г. Москва) и ряде предприятий MOM. Суммарный экономический эффект составил 1.3 млн р.

Список основных публикаций по теме диссертации:

1. Электрические свойства МОП структур с двухслойным диэлектриком / С.А. Акулинин, А.Р. Косоплеткин, В.П. Торопцев, М.И. Щевелев // Основные задачи микроэлектроники и области ее применения: Тез. докл. Всесоюз. науч. конф. Москва, 1972. С. 57.

2. Акулинин С.А., Ерашов А.Н., Щевелев М.И. Высоколинейный генератор треугольного напряжения // Изв. вуз. СССР. - Сер. Приборостроение. 1971. Т. 14. N8. С. 5-7.

3. НЧ дисперсия диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь в диэлектриках / С.А. Акулинин, А.Н. Ерашов, М.И. Щевелев, В.П. Па-пиров // Нитевидные кристаллы и неферромагнитные пленки: Тр. 1 Всесоюз. конф. Воронеж, 1970. Ч. 2. С. 135-141.

4. Акулинин С.А., Ерашов А.Н., Щевелев М.И. К вопросу о механизме НЧ дисперсии диэлектрических характеристик тонких аморфных пленок II Сборник трудов по полупроводниковым материалам, приборам и их применение. Воронеж, 1971. С. 22-29.

5. Установка для нанесения диэлектрических пленок методом высокочастотного плазменного распыления / С.А. Акулинин, А.Н. Ерашов, С.С. Севастьянов, М.И, Щевелев Л Сборник трудов по полупроводниковым материалам, приборам и их применению. Воронеж, 1971. С. 59-62.

6. Дисперсия диэлектрических характеристик термических пленок SiOi в диапазоне низких частот / С.А. Акулинин, А.Н. Ерашов, С.С. Севастьянов, М.И. Щевелев // Сборник трудов по полупроводниковым материалам, приборам и их применению. Воронеж, 1973. С. 3-7.

7. Свойства пленок окиси алюминия, полученных методом осаждения из газовой фазы / С.А. Акулинин, Е.В. Бордаков, А.Н. Ерашов, В.Т. Торопцев, М.И. Щевелев // Сборник трудов по полупроводниковым материалам, приборам и их применению. Воронеж, 1973. С. 17-18.

8. Диэлектрическая релаксация в пиролитических пленках Si02 С.А. Акулинин, А.Н. Ерашов, С.С. Севастьянов, М.И. Щевелев // Сборник трудов по полупроводниковым материалам, приборам и их применению. Воронеж, 1973. С. 24-29.

9. Диэлектрическая релаксация пленок S1O2, AI2O3 / С.А. Акулинин, А.Н. Ерашов, С.С. Севастьянов, М.И. Щевелев // Физика диэлектриков и пер-

спективы ее развитая: Матер. Всесоюз. конф. Ленинград, 1973. Т. 3. С. 137-138.

10. Электрофизические свойства анодно-плазменных пленок БЮ2, ТЮ2, А120з, полученных плазменной анодизацией / С.А. Акулинин, А.Н. Ерашов, А.Н. Маркин, В.В. Торопцев, М.И. Щевелев II Физика диэлектриков и перспективы ее развития: Матер. Всесоюз. конф. Ленинград, 1973. Т. 3. С. 139-140.

11. К вопросу о диэлектрической релаксации в двухслойном изоляторе БЮг-ТЮа / С.А. Акулинин, А.Н.'Ерашов, А.Р. Косоплеткин, М.И. Щевелев // Сборник трудов по полупроводниковым материалам, приборам и их применению. Воронеж, 1973. С. 8-11.

12. Стабилизирующее действие пленки ТЮ2 в МОП структурах / С.А. Акулинин, В.В. Маркин, Л.З. Подопригора, М.И. Щевелев // Сборник трудов по полупроводниковым материалам и их применению. Воронеж, 1971. С. 129-133.

13. Акулинин С.А., Бордаков Е.В., Лаврентьев К.Л. Влияние химической обработки на электрические свойства двуокиси кремния // Нитевидные кристаллы и тонкие пленки: Матер. 2 Всесоюз. науч. конф. Воронеж, 1975. Ч. 2. С. 260-264.

14. Акулинин С.А., Торопцев В.П., Щевелев М.И. Диэлектрические пленки окиси алюминия в системе МОЦ // Вопросы физики твердого тела. Воронеж, 1973. С. 198-205.

15. Акулинин С.А., Ерашов А.Н., Торопцев В.П. Установка для измерения частотных зависимостей С и tg 5 в диапазоне частот // Электронная техника. Сер. 8. Управление качеством и стандартизация. 1974. Вып. 9(27). С. 91-98.

16. Оценка стабильности многослойных МДП структур / С.А. Акулинин, Е.В. Бордаков, А.Н. Ерашов, В.П. Торопцев, А.Г. Торопцева // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. 1976. Вып. 1(61). С. 102-103.

17. Акулинин С.А., Ерашов А.Н., Севастьянов С.С. Деградация диэлектрических параметров катодных пленок двуокиси кремния // Тонкие пленки в интегральных схемах структур и ионные методы создания пленочных структур: Тез докл. Второй Межотраслевой науч.-техн. конф. Киев, 1976. С. 137. ДСП.

18. Отказы в тонкопленочных конденсаторах гибридных интегральных схем / С.А. Акулинин, В.А. Алехин, А.Н. Ерашов, В.В. Маркин // Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем: Тез докл. Всесоюз. науч. - техн. сем. Москва, 1976. С. 76

19. Акулинин С.А. Исследование характеристик МДП структур на основе двуокиси титана, окиси алюминия, двуокиси кремния // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1976. Вып. 6(66). С. 252-262.

20. Исследование характеристик МДП структур на основе двуокиси титана / С.А. Акулинии, Г.В. Волченкова, А.Р. Косоплеткин, В.П. Торопцев // Электронная техника. Сер. Материалы. 1976. Вып. 10. С. 69-72.

21. Акулинин С.А., Бордаков Е.В. О влиянии адсорбционно - десорбци-онных процессов на поверхности диэлектрика на кинетику миграции подвижного заряда в МДП структурах // Труды 4 Всесоюзного совещания по физике поверхностных явлений: Тез. докл. Киев, 1977. С. 5-7.

22. Бордаков Е.В., Акулинин С.А. Исследование эффективности методов стабилизации поверхностного заряда в МДП структурах // Труды 2 Всесоюзного совещания по физике отказов: Тез. докл. Москва, 1979.

23. Липатов Г.И., Акулинин С.А. Исследование механизма отказов алюминиевых межсоединений в ИС // Труды 2 Всесоюзного совещания по физике отказов: Тез. докл. Москва, 1979. С. 17.

24. Акулинин С.А., Домнин Л.П., Ерашова Л.Д. Некоторые вопросы влияния морфологии и состояния поверхности кристалла на температурно-временную стабильность аналоговых ИС // Вопросы физики твердого тела. Воронеж, 1977. С. 98-103.

25. Акулинин С.А., Бордаков Е.В. Влияние окружающей среды на миграционную нестабильность МОП структур // Вопросы физики твердого тела. Воронеж, 1977. С. 103-108.

26. Акулинин С.А., Ерашов А.Н., Севастьянов С.С. Деградация электрических характеристик катодных пленок двуокиси кремния // Физика полупроводников и микроэлектроника: Межвуз. сб. науч. тр. Рязань, 1978. С. 23-27.

27. Домнин Л.П., Акулинин С.А., Ерашов А.Н. Способ оценки устойчивости аналоговых ИС к параметрическим отказам // Твердотельная электроника. Воронеж: ВГУ, 1977. С. 129-137.

28. Акулинин С.А., Бордаков Е.В. Влияние неподвижного заряда диэлектрика на динамические ВАХ МДП структур // Твердотельная электроника. Воронеж: ВГУ, 1977. С. 137-140.

29. Бордаков Е.В.,Акулинин С.А. Методика контроля подвижного заряда в диэлектрических пленках // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. Москва, 1978. С. 24-31.

30. Механизм миграции подвижных зарядов в многослойных МДП структурах / С.А. Акулинин, В.Б. Воробьев, А.Р. Косоплеткин, В.В. Торопцев, А.Г. Торопцева // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1979. Вып. 2(80).

31. Диагностика потенциально ненадежных интегральных микросхем по статическим параметрам / Ю.П. Палагин, В.Б. Воробьев, В.И. Юлыгин, С.А. Акулинин, Ю.А. Нуров // Применение интегральных микросхем, микропроцессоров, микро-ЭВМ и микроэлекгронной технологии в приборостроении: Тез. докл. Всесоюз. науч. - техн. конф. Москва, 1979. С. 83-92.

32. Математическое обеспечение автоматизированных систем контроля ИС по статическим параметрам для диагностики потенциально-ненадежных микросхем / В.Б. Воробьев, Ю.П. Палагин, С.А. Акулинин, Ю.В. Бурцев // Применение интегральных микросхем, микропроцессоров, микроЭВМ и мик-роэлекгронной технологии в приборостроении: Тез. докл. Всесоюз. науч,-техн. конф. Москва, 1979. С. 105-106.

33. Севастьянов С.С., Акулинин С.А., Ерашов А.Н. Влияние технологических факторов на электрическую прочность диэлектрических пленок // Физика диэлектриков и новые области их применения: Тез. докл. Всесоюз. на-уч.-техн. конф. Караганда, 1978. С. 61-62.

34. Бордаков Е.В., Акулинин С.А. Машинное моделирование миграции ионов в МДП структурах с произвольным распределением фиксированного заряда в окисле // Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем: Тез. докл. Всесоюз. техн. сем. Москва, 1981. С. 26-27.

35. Акулинин С.А., Алехин В.А. Исследование миграционных процессов в МОП структурах с двухслойным диэлектриком // Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов: Тез. докл. 1 Всесоюз. конф. Кишинев, 1982. Ч. 2. С.17.

36. Акулинин С.А.,Нуров Ю.Л. Методы диагностики и прогнозирования надежности интегральных схем // Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов: Тез. докл. 1 Всесоюз. конф. Кишинев, 1982.4. 1.С.16-17.

37. Акулинин С.А., Бордаков Е.В. Механизм генерации и миграции подвижного заряда в тонких диэлектрических пленках.// Физика диэлектриков: Всесоюз. науч. - техн. конф. Баку, 1982. С.79-82.

38. Акулинин С.А., Аммер В.А., Липатов Г.И. Электромиграционная стойкость алюминиевых сплавных пленок // Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. сем. Москва. 1984. С. 135.

39. Лобов И£., Акулинин С.А., Кононов С.М. Ускоренные испытания в системе повышения качества и надежности БИС // Тезисы докладов конференции. Сер.З. Микроэлектроника. Полупроводниковые структуры с диэлектрической изоляцией. Воронеж, 1984. Вып.2 (201). С.60.

40. Структура и математическое обеспечение двухуровневой системы контроля качества ИЭТ / Ю.П. Палагин, С.А. Акулинин, В.Б. Воробьев, A.B. Козлов // Теория и практика конструирования и обеспечения надежности и качества электронной аппаратуры и приборов: Тез. докл. Всесоюз. науч. -пракг. конф. Москва. 1984, Радио и связь. С.109.

41. Палагин Ю.П., Акулинин С.А., Воробьев В.Б. Структура и математическое обеспечение двухуровневой системы контроля качества ИЭТ: Тез. докл. 3 Всесоюз. совещ. по физике отказов. Москва. 1984. С. 139.

42. Акулинин С.А., Усачева А.И. О влиянии низкотемпературных обработок на параметры МОП - структур // Свойства нитевидных кристаллов и тонких пленок: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 1987. С. 139.

43. Акулинин С.А., Власов М.К., Мальцев С.И. Определение дозы ионного легирования путем измерения высокочастотной вольт-фарадной характеристики МДП структур // Физико-химические основы надежности микроэлектронных структур: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 1987. С.60-63.

44. Акулинин С:А. Инжекция горячих носителей в окйсел и деградация параметров МДП-струкгур // Структура и электронные свойства внутренних границ раздела в металлах и полупроводниковых: Тез. докл. Всесоюз. конф. Воронеж, 1987. С.1

45. Рыжков В.А., Акулинин С.А. Методика определения релаксационных параметров диэлектрика МДП-струкгур // Релаксационные процессы в диэлектриках: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 1990. С. 116-121.

46. Влияние ионного легирования поликремниевого затвора на накопление заряда межфазной границы Si-Si02 / В.А. Рыжков, А.И. Усачева, С.А. Акулинин, С.И. Мальцев // Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и полупроводниках: Тез. докл. 2 Всесоюз. конф. Воронеж, 1987. С. 153.

47. Акулинин С.А., Торопцев В.П., Косоплеткин А.Р. Электрические свойства МДП структур с двухслойным диэлектриком // Вопросы физики твердого тела: Тр. аспирантов ФТФ. Воронеж, 1973. С. 192-197.

48. Возможности оптимизации параметров пленок двуокиси кремния, полученных высокочастотным распылением / С.А. Акулинин, А.И. Ерашов, С.С. Севастьянов, М.И. Щевелев // Нитевидные кристаллы и тонкие пленки: Матер. 2 Всесоюз. конф. Воронеж, 1975. Ч. 2. С. 247-251.

49. Электрические свойства МОП структур с двухслойным диэлектриком / С.А. Акулинин, А.Р. Косоплеткин, В.П. Торопцев, М.И. Щевелев // Деп. в ВИНИТИ 13.06.74, № 1808-64.

50. Миграционная поляризация в тонкопленочных структурах / С.А. Акулинин, Е.В. Бордаков, В.П. Торопцев, М.И. Щевелев // Деп. в ВИНИТИ 17.07.74, № 1964-74. - № 265(75).

51. Липатов Г.И., Акулинин С.А. О зарядовой нестабильности поверхности диэлектрического слоя МДП структур // Деп. в ЦНИИ "Электроника". - Р-5265.

52. Акулинин С.А., Воронцов Е.С., Спичкин Ю.В. Физико-химическая устойчивость алюминиевой металлизации интегральных схем // Воронеж, политехи, ин-т. Воронеж, 1985. С. 51. Библиогр. 53. назв. Рус. Деп. в ВИНИТИ 30.10.85, 7580-В.

53. Установка и методика для проведения испытаний, определения параметров и деградационных характеристик структур металл - диэлектрик-полупроводник / С.И. Мальцев, В.А. Рыжков, С.А. Акулинин, A.B. Козлов //

Методы и средства диагностирования изделий электронной техники: Тез. докл. Всесоюз. конф. Москва, 1989. С. 60-61. ДСП.

54. Липатов Г.И., Акулинин С.А. Модель параметрических отказов // Физические аспекты надежности, методы и средства диагностирования интегральных схем: Тез. докл. Междунар. науч ..-техн.конф. Воронеж, 1993. С. 46-48.

55. Акулинин С.А., Минаков С.А. Расчет порогового напряжения п-канального МДП транзистора с неоднородным распределением примеси в канале // Элементы и устройства микроэлектронной аппаратуры: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 1995. С. 79-82.

56. Ключанцев А.В., Наролин А.Н., Акулинин С.А. Моделирование деградации параметров МДП структур, обусловленных инжекцией горячих носителей // Микроэлектроника и информатика - 98: Всероссийская Межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. Москва, 1998. С. 42.

57. Развитие программного обеспечения автоматизированной информационно- измерительной системы и методов интегральной диагностики элементных средств РЭА. Отчет о НИР/ Воронежский политехнический институт ( ВорГЩ ). № ГР 01840056747. М.1986. 59 с. ДСП.

58. Разработка специализированного программного обеспечения тестера контроля БИС ДК-675. Отчет / Воронежский политехнический институт (ВорПИ): научный рук. С.А. Акулинин, тема 44/89 № ГР 01890077773, -инв.№ 02900026397 - 1989. 38 с. ДСП.

ЛР № 020419 от 12.02.92. Подписано в печать 13.01.99.

Усл.печ.л. 2,0. Тираж вдэкз. Наряд заказ Зак. №_.

Издательство

Воронежского государственного технического университета 394026 Воронеж, Московский просп., 14