автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Исследование и разработка конструктивно-технологических методов повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС с помощью средств приборно-технологического моделирования

На правах рукописи

00505

Сслецкнн Андрей Валерьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНО -ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ГЛУБОКО-СУБМИКРОННЫХ СБИС С ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВ ПРИБОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

05.27.01 - «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро - и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 3 ДЕК 2012

МОСКВА-2012 г.

005057323

Диссертация выполнена на кафедре Интегральной электроники и микросистем в Национальном исследовательском университете «МИЭТ»

Научный руководитель:

доктор технических наук Шелепин Николай Алексеевич, первый заместитель генерального директора ОАО «НИИМЭ», профессор кафедры Интегральной электроники и микросистем НИУ «МИЭТ», г. Москва

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Чумаков Александр Иннокентиевич, профессор национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»

' доктор технических наук, Петросянц Константин Орестович, профессор, заведующий кафедрой электроники и наноэлектроники МИЭМ НИУ ВШЭ

Ведущая организация ОАО НПЦ «ЭЛВИС»

Защита состоится ^"декабря 2012 г. в /^часов ^минут в аудитории 3103 на заседании диссертационного совета Д212.134.0,1. НИУ «МИЭТ» по адресу 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИУ «МИЭТ».

Автореферат разослан - 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Крупкина Т.Ю.

д.т.н., профессор /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы диссертации. Создание радиационно-стойких субмикронных СБИС для применения их в космических аппаратах, ядерной и военной промышленности является одной из актуальных проблем современной микроэлектроники. Приборно-технологическое моделирование позволяет существенно упростить задачи разработки СБИС повышенной стойкости.

К СБИС, предназначенным для применения в космических аппаратах, предъявляется ряд специфических требований: малое энергопотребление, малые габаритные размеры, широкий диапазон рабочих температур, высокая радиационная стойкость. Одним из важнейших параметров, определяющих радиационную стойкость КМОП СБИС, является устойчивость работы схемы в условиях стационарного ионизирующего излучения. Можно выделить несколько фундаментальных проблем возникающих при воздействии стационарного ионизирующего излучения, характерных для современных КМОП технологий:

• сдвиг порогового напряжения,

• деградация крутизны (подвижности) и подпорогового размаха передаточной характеристики,

• появление дополнительных токовых утечек.

В связи с переходом к субмикронным технологиям доминирующим механизмом деградации КМОП элементов становятся радиационно-индуцированные токи утечки, их устранение является основой задачей современных методик разработки радиационно-стойких СБИС.

Существуют технологические и конструктивно-топологические методы повышения стойкости интегральных микросхем (ИМС) к дозовым эффектам. Технологические методы предполагают внесение изменений в техпроцесс, а конструктивно-топологические методы позволяют повысить радиационную стойкость в рамках существующей коммерческой технологии.

По своей конструкции радиационно-стойкие СБИС делятся на два типа: выполненные по технологии КНИ (Кремний На Изоляторе) и выполненные по технологии объёмного кремния. В КНИ СБИС осуществляется полная диэлектрическая изоляция дискретного транзистора, в связи с чем автоматически решаются проблемы межтранзисторных ра-диационно-индуцированных утечек. Однако ввиду того, что активная область транзистора находится на слое толстого скрытого окисла (buried

oxide, BOX) возникают дополнительные механизмы токовых утечек. Кроме того в КНИ СБИС присутствуют некоторые паразитные эффекты, отсутствующие в объёмной технологии.

В отличие от КНИ, в объёмных СБИС присутствуют обе составляющие радиационно-индуцированного тока утечки (межтранзисторная и внутритранзисторная составляющие) в связи с наличием толстых диэлектрических слоев. Однако себестоимость производства СБИС на объёмном кремнии существенно ниже, чем на КНИ.

Современные радиационно-стойкие транзисторы, выполненные по технологии КНИ (Кремний На Изоляторе) и по технологии объёмного кремния имеют один общий недостаток - существенное возрастание площади дискретного транзистора, занимаемой на кристалле.

Таким образом, оптимальной методикой повышения радиационной стойкости современных субмикронных КМОП СБИС будет такая, которая обеспечит необходимой уровень стойкости по критерию накопленной дозы ионизирующего излучения и при этом не приведет к существенному возрастанию площади единичного транзистора.

Цель диссертации заключается в разработке конструктивно-технологических методов повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС, по критерию накопленной дозы стационарного ионизирующего излучения, без увеличения площади СБИС.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

• Анализ деградации свойств КМОП элементов СБИС под воздействием ионизирующего излучения. Разделение составляющих радиационно-индуцированной утечки.

• Анализ достоинств и недостатков существующих конструктивно-технологических методов повышения радиационной стойкости СБИС.

• Разработка методов повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС на примере технологии 0.18 мкм.

• Моделирование технологического маршрута изготовления транзистора повышенной радиационной стойкости с помощью средств приборно-технологического моделирования.

• Моделирование воздействия ионизирующего излучения. Расчет различных составляющих радиационно-индуцированной утечки с помощью средств приборно-технологического моделирования.

Расчет ВАХ, пробивных и пороговых напряжений, с целью выявления паразитного влияния вносимых изменений на электрические параметры транзистора.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Результату исследования влияния стационарного ИИ на КМОП элементы СБИС.

2. Разработанная методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС с помощью формирования охранных областей.

3. Разработанная методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС с помощью формирования модифицированного Р-кармана.

4. Методика оценки воздействия ионизирующего излучения с помощью средств приборно-технологического моделирования.

5. Оценка возможностей разработанных методик для повышения радиационной стойкости КМОП СБИС с проектными нормами 0,18 мкм.

Научная новизна диссертации:

С помощью средств приборно-технологического моделирования установлены основные закономерности влияния конструктивно-технологических параметров глубоко-субмикронных МОП транзисторов на напряжение пробоя и токи утечек, индуцированные воздействием стационарного ионизирующего излучения, а именно:

• Установлено, что для глубоко-субмикронных МОП транзисторов характерно наличие ретроградного кармана, имеющего область пониженной концентрации, и объяснено ее негативное влияние на стойкость к воздействию стационарного ионизирующего излучения, объясняемое зависимостью дозового порога образования радиационно-индуцированной утечки от концентрации примесей Р-типа на пути протекания данной утечки.

• Установлена зависимость пробивного напряжения от профиля распределения примесей Р-типа в кармане 14-канального МОП транзистора. Особенностью данной зависимости является низкое влияние формы профиля распределения примесей, объясняемое тем, что местом пробоя явля-

ется локальная область под затвором, имеющая максимальную концентрацию примесей Р-типа.

• Установлено что стойкость глубоко-субмикронных К- канальных МОПТ к воздействию стационарного ионизирующего излучения можно существенно повысить без увеличения размеров, что объясняется возможностью формирования Р-охранных областей вплотную к областям №-стока/истока без деградации пробивного напряжения.

Практическая значимость диссертации заключается в следующем:

1. Разработана методика оценки воздействия стационарного ИИ на элементы КМОП СБИС с помощью приборно-технологического моделирования в среде ТСАО Бетаигш.

2. Разработана методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС к стационарному ИИ без изменения конструкции элементов при помощи дополнительной ионной имплантации.

3. Разработана технологическая методика формирования Р-карманов различных К-канальных транзисторов (входа-выхода, с низкими токами утечек) на примере технологии с проектными нормами 0,18 мкм.

4. С помощью средств приборно-технологического моделирования доказана работоспособности и применимость разработанной методики на примере конкретной субмикронной технологии НСМОББ с проектными нормами 0,18 мкм.

5. Результаты диссертационной работы были использованы в опытно-конструкторских и технологических работах ООО «Ситроникс-МД» и ОАО «НИИМЭ и Микрон».

Апробация результатов диссертации. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• V Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектрон-ных систем», Москва, 2012;

• 19-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2012», Зеленоград, 2012;

• 18-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика-2011», Зеленоград, 2011;

• Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ-17», Екатеринбург, 2011;

• 17-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика-2010», Зеленоград, 2010.

Опубликованные результаты. По теме диссертации опубликовано 2 статьи в российских научно-технических журналах, рекомендованных ВАК; 4 тезиса докладов в сборниках российских научных конференций.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации -134 страницы. Диссертация содержит 58 рисунков. Список литературы содержит 80 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, определена цель диссертации. Сформулирована постановка задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту. Изложены научная новизна и практическая значимость диссертации.

В первой главе рассмотрено влияние космической радиационной среды на ИМС и выделены три основные группы радиационных воздействий, вызывающих отказы и ухудшение характеристик КМОП СБИС:

• деградация вследствие воздействия отдельных ядерных частиц,

• деградация вследствие воздействия статического ионизирующего излучения (ИЙ),

• деградация вследствие воздействия импульсного излучения.

Воздействие стационарного ИИ является одной из основных причин

сбоев и отказов КМОП СБИС при воздействии космической радиационной среды, поэтому диссертационная работа посвящена минимизации эффектов вызываемых данной группой излучений.

Вторая глава посвящена определению направления оптимизации техпроцесса и/или топологии, для чего были рассмотрены места образования токовых утечек и существующие методы повышения стойкости СБИС к воздействию стационарного ИИ.

Токовых утечки в объёмных N-канальных МОП транзисторах могут образовываться в следующих местах:

1) Между стоком и истоком N-канального транзистора - канал бу-

дет проходить через приповерхностную область по боковой стенке STI (птичьему клюву LOCOS) в месте пересечения ее с затвором (внутритранзисторная утечка);

2) Между стоками и истоками соседних n-канальных транзисторов

- канал будет проходить через донную область боковой изоляции (межтранзисторная утечка);

3) Между стоком и истоком n-канального транзистора - канал бу-

дет проходить под подзатворным диэлектриком (из-за накопления положительного заряда непосредственно в подзатвор-ном диэлектрике). На рис. 1. показано схематическое изображение токовых утечек, индуцированных воздействием накопленной дозы ионизирующего излучения по трем описанным выше механизмам.

ШШШй

N+ Исток J _м + Сток

\ * írfí

Затвор ШшяШ

N+ Сток Ч ® N+ Исток

Боковая изоляция :'■■ ■ ■ 5-і' ■ "■

Рис. 1. Схематическое изображение утечек, индуцированных воздействием накопленной дозой ионизирующего излучения. Заштрихованная область - тонкий под-

затворный диэлектрик.

В современных субмикронных СБИС толщина подзатворного окисла МОПТ снижется до 2-5 нм, в результате чего радиационная чувствительность подзатворного диэлектрика МОПТ резко уменьшается.

Основными методиками создания радиационно-стойких СБИС являются комбинации решений, устраняющих внутритранзисторные и межтранзисторные утечки. Существуют следующие классические конструктивно-технологические решения, повышающие стойкость КГ-канальных МОПТ к воздействию ионизирующего излучения:

• Кольцевая архитектура транзистора и использование охранных колец;

• Создание зазора между областями изоляции (со стороны пересечения с затвором) и областями стока/истока N-канального транзистора и подлегирование боковой стенки STI (птичьего клюва LOCOS) и использование охранных колец;

• Использование КНИ транзисторов А- и Н-типа.

На рис. 2 изображены классические реализации радиационно-стойких N-канальных МОП-транзисторов, выполненных по технологии объёмного кремния.

В)

Рис. 2. Классические реализации радиационно-стойких 1\-канальных МОП-транзисторов. а) Транзистор с кольцевым затвором и Р+ охранными кольцами, б) Транзистор с уширяющимся затвором и Р+ охранными кольцами, в) Транзистор со стоком и стоком не примыкающими к области изоляции, подлегированием боковой стенки изоляции и Р+ охранными кольцами.

Частично обедненные КНИ транзисторы без контакта к телу (КНИ транзисторы Р-типа) не являются радиационно-стойкими, так как внут-ритранзисторные утечки не только не устраняются, а напротив, усугубляются положительным зарядом, захваченным в скрытом окисле. Поэтому наибольшее распространение в КНИ КМОП технологии получили транзисторы с контактом к телу - КНИ транзисторы А- и Н-типа, изображенные на рис. 3.

Рис. 3. Классические реализации радиационно-стойких М-канальных КНИ МОП-транзисторов с контактом к телу, а) Транзистор с затвором Н-типа, б) Транзистор с затвором А-типа.

Из описанных выше вариантов наибольшее применение нашли транзисторы с кольцевым затвором и КНИ транзисторы А- и Н-типа.

Достоинствами существующих методик является очень высокая радиационная стойкость (более 1 Мрад), однако общими недостатками описанных вариантов является существенное увеличение занимаемой на кристалле площади, изменение конструкции и технологии изготовления, существенное увеличение стоимости производства (для КНИ).

В результате проведенных в данной главе исследований была сформулирована основная задача диссертации, заключающаяся в повышении стойкости глубоко-субмикронных КМОП СБИС к воздействию стационарного ИИ до 150-300 крад без увеличения занимаемой площади и с минимальными изменениями технологического маршрута изготовления.

В третьей главе представлены результаты разработки методики расчета стойкости элементов СБИС к накопленной дозе ионизирующего излучения с помощью средств приборно-технологического моделирования. Рассмотрены возможности программ ТСАБ БеШаигиз фирмы ЗУЖЭРБУБ для проведения приборно-технологического моделирования субмикронных МОП транзисторов. На рис. 4 показана связь между различными компонентами данного пакета программ.

Рис. 4. - Модули вУМОРЗУБ, необходимые для моделирования полупроводниковых приборов и взаимосвязь между ними.

Разработанная в данной главе методика расчета стойкости элементов СБИС к накопленной дозе ионизирующего излучения с помощью средств приборно-технологического моделирования содержит следующие основные пункты:

1. Моделирование технологического маршрута изготовления транзисторных структур.

2. Формирование структур для моделирования воздействия стационарного ИИ и расчета электрических параметров.

3. Приборный расчет статических электрических параметров с помощью выбранных моделей.

4. Моделирование воздействия стационарного ИИ с помощью выбранных моделей и их коэффициентов.

5. Определение влияние стационарного ИИ на токи утечек.

Четвертая глава посвящена исследованию влияния конструктивно-технологических параметров КМОП элементов СБИС на стойкость к воздействию стационарного ионизирующего излучения на примере технологии 0.18 мкм. Первым шагом при исследовании конструктивно-технологических параметров КМОП элементов СБИС было исследование профилей распределения примесей в структуре. Для этого было проведено двумерное технологическое моделирование маршрута изго-

товления транзисторов входа-выхода (с длиной канала 0,34 мкм и напряжением питания 3,3В) и транзисторов с низкими токами утечек с длиной канала 0,18 мкм и напряжением питания 1,8В) с помощью модуля БРКОСЕЗБ пакета программ ТСАБ Бег^аигш.

На рис. 5 изображены одномерные профили распределения примесей для транзисторов входа-выхода (НУ) и транзисторов с низкими токами утечек (ЪЬ).

9 :£ о

0 ш

а. с к

5 ЗГ га а

ь-

1

«

гг

X

о

1.00Є+18

1,00Е+17

1.00Е+16

0,4 0,6 У, мкм

Рис. 5. Профиль распределения примесей в структурах НУ и ЬЬ транзисторов по сечению, соответствующему середине затвора.

Глубина залегания р-п перехода сток/подложка НУ транзистора составляет примерно 0,27 мкм, для ЬЬ эта величина меньше и составляет 0,16 мкм.

Наличие участка пониженной концентрации в профиле распределения примесей Р-кармана может влиять на стойкость к воздействию стационарного ИИ. В связи с этим было проведено исследование влияния концентрации примеси Р-типа на пути протекания межтранзисторных токов утечки на дозовый порог образования радиационно-индуцированных утечек, результаты которого изображены на рис. 6.

Рнс. 6. Зависимость дозового порога образования радиационно-индуцированных утечек от концентрации примесей Р-типа на пути их протекания.

О. ь;

500

0

1.00Е+16

1.00Е+Т7 Концентрация примеси, см-3

1.00Е+18

Расчетный порог образования межтранзисторной утечки для ЬЬ транзисторов составляет 75 крад, следовательно, на пути протекания данной утечки максимальная концентрация Р-типа - 7'101бсм"3.

Таким образом, можно утверждать, что профиль, который имеют субмикронные транзисторы, содержит область низкой концентрации, что определяет их низкую стойкость к воздействию стационарного ИИ.

Зависимость, изображенная на рис. 6, была получена при напряжениях на стоке, истоке и затворе равных 1.8 В. Данный вариант включения был определен как «худший» по результатам исследования дозового порога образования межтранзисторной утечки в НУ транзисторе, результаты которого изображены на рис. 7.____

| 8.00Е-07 - ^ 6.00Е-07 - то * ! І 1 | 2--Уд=З.ЗВ.Усі=З.ЗВЛ/5=З.ЗВ 5 .......Уд=0В,Усі=З.ЗВ,Уз=З.ЗВ ' \)--Уд=3 ЗВ.Уй=З.ЗВАЛ;=0В 1 і — • • Уд=З.ЗВуа=0ВЛ/Б=0В 1 1; -----Уд=0В,У(]=З.ЗВ,У5=0В , Ї - \'д=0В.Уй=0В.Уз=0В + + ............. *

2 4,00Е-07 -о ,2 2,00Е-07 - 1.00Е-13 - ( ІІІ п : І /•• • а.і..пи.мм.и.м.,і...........І.....-,-- 200, 400 600 800 Накопленная доза, кРад

Рис. 7. Результирующая зависимость межтранзисторного тока утечки НУ транзистора от режима включения. -потенциал затвора при облучении, У^-потенциал истока при облучении, У(і-потенциал стока при облучении.

В данной главе также было высказано предположение о возможности повысить стойкость КМОП СБИС к воздействию стационарного ИИ с помощью создания охранных областей Р-типа (вплотную к И+ сток-истоковым областям) на путях протекания радиационно-индуцированных токов с концентрацией, которая не приведет к деградации пробивного напряжения.

Было проведено исследование зависимости пробивного напряжения сток-охрана от концентрации примеси Р-типа в охранной области. На рис. 8 изображена данная зависимость для IX транзистора.

Рис. 8. Зависимость пробивного напряжения ^-сток/Р-охрана от концентрации

примесей в области Р-охраны IX транзистора.

Точечный пунктир на рис. 8 отображает рассчитанные значения пробивных напряжений М+-сток/Р-подложка IX транзистора. Очевидно, что если напряжение пробоя Ы+-сток/Р-охрана меньше, чем напряжение пробоя К+-сток/Р-подложка, то формирование Р-охранных областей вплотную к областям Ы+-сток (исток) не приведет к деградации пробивного напряжения транзистора.

Для IX транзистора оптимальной степенью легирования охранной будет примерно 91017 см"3. Значение оптимальной концентрации в Р-охраной области, не приводяжие к снижение пробивного напряжения, соответствует максимальному значению примесей в кармане транзистора.

В пятой главе была сформулирована методика повышения стойкости глубоко-субмикронных СБИС с помощью формирования охранной области, окружающей всю границу Бі-БіОг в ИМОПТ.

Были сформулированы технологические методики формирования Р-охранных областей ионной имплантацией бора и индия. Графически методика с имплантацией бора изображена на рис. 9.

Ионная имплантация с режимами:Оозе1, Energyl ,Tilt1

Ионная имплантация с режимами: Dose2, Energy2, Tilt2

Ионная имплантация с режимами: Dose3, ЕпегдуЗ, ТіIt3

ШШШШ шишши ///////////

Маска

___

f N ---

Кремнии

Кремний.

Маска

Крёмйий

А) Б) В)

Рис. 9. Схематическое изображение этапов формирования охранной области легированием бора. А) Этап легирования дна STI, Б) Этап легирования стенок STI, В) Этап легирования приповерхностной области вблизи STI. Пунктиром обозначено расположении пика концентрации легируемой примеси.

На рис. 9, схематично изображающем поэтапный процесс формирования охранной области, Dose, Energy, Tilt означают дозу, энергию и угол наклона подложки при ионной имплантации соответственно. Величины этих параметров выбираются в зависимости от используемой технологии, однако, вне зависимости от технологии, необходимо выполнить следующие условия:

Dose 1 < Dose 2 < Dose 3

Energy 1 > Energy 2 > Energy 3 Tilt 1 < Tilt 2 < Tilt 3

Для повышения однородности профилей распределения примесей желательно использовать квадроимплантацию (каждый этап производить 4 легирования с поворотом подложки на 90° относительно предыдущего). Высота маскирующего слоя выбирается так, чтобы на первом этапе легирования примесь не попадала в активную область транзистора.

Технологическая методика формирования Р-охранных областей имплантацией индия графически изображена на рис. 10.

Ионная имплантация индия в приповерхностную область БТІ.

шшшщ

Диффузия индия в БЮ2 на этапе высокотемпературного отжига

Обратная сегрегация индия из ЭЮ2 в кремний на этапе низкотемпературных термообработок

Г—|___ ■Нитрид .......| и рид ¡Нитрид

" V, 1 , щ Кремни ШШШ ІШ:. л ' : .. ' ....... . \>0:: Кремній / 1

Рис. 10. Схематическое изображение этапов формирования охранной области легированием индия. А) Этап легирования Б) Этап высокотемпературного отжига, В) Этап низкотемпературного отжига.

Охранная область формируется одной операцией ионной имплантации индия. Слой нитрида кремния предотвращает попадание индия в активную область транзистора при формировании охранных областей. Имплантированный индий диффундирует во время высокотемпературных термических операции и его концентрация по всему объему БП изоляции выравнивается. При низких температурах коэффициент сегрегации индия будет увеличиваться, за счет чего на этапе низкотемпературных обработок часть индия диффундирует из оксида в кремний, сформировав узкую охранную область Р-типа по периметру границы раздела Б^БЮг-

С помощью средств приборно-технологического моделирования были подобраны режимы имплантаций и параметры фотолитографии (при использовании бора), интегрированные в технологический маршрут НСМ088 с топологическими размерами 0.18 мкм. На рис. 11 изображен одномерный профиль распределения примесей под областью БТ! после моделирования полного технологического маршрута изготовления ЬЬ транзистора.

Рис. 11. Одномерное распределение примесей в сечении по центрувТ! в Р-

охраиной области, сформированной легированием индия (сплошная линия), сформированной легированием бора (штриховой пунктир) и в исходном IX транзисторе

(точечный пунктир).

Эффективность предложенной методики была исследована с помощью приборного моделирования воздействия стационарного рентгеновского излучения. Результаты приборного моделирования внутри-транзисторной утечки изображены на рис. 12.

Рис. 12. Зависимости тока внутритранзисторной утечки, от величины поглощенной доза рентгеновского излучения для IX исходного транзистора (сплошная линия) и IX транзисторов с охранными Р-областями по периметру изоляции, сформированными легированием индия (точечный пунктир) и бора (штриховой пунктир).

Анализируя изображенные на рис. 12 зависимости можно сделать вывод о существенном повышении стойкости ЬЬ транзистора примерно с 80 крад до 200-300 крад.

С целью приблизительной оценки влияния охранных областей на пробивное напряжение транзистора, с помощью приборного моделирования были построены пробивные В АХ, изображенные на рис. 13.

1,00Е-09

| 1.00Е-10

Ч 1.00Е-11 и

2 1.00Е-12 о

§ 1 .,00 Е-13 1,00 Е-14

Рис. 13. Пробивные ВАХ IX исходного транзистора (сплошная линия) и IX транзисторов с охранной областью Р-типа, сформированной с помощью имплантации бора (штриховой пунктир) и индия (точечный пунктир).

Исходя из пробивных ВАХ, изображенных на рис. 13, можно сделать вывод о несущественном изменения пробивного напряжения (уменьшение на 0.5-2.5%)

Таким образом, с помощью приборно-технологического моделирования, на примере технологии НСМОБ8 с проектными нормами 0.18 мкм, была показана технологическая реализуемость методики формирования охранных Р-областей по периметру боковой изоляции без увеличения размеров и деградации пробивных напряжений при увеличении стойкости к воздействию стационарного ИИ.

Шестая глава была посвящена разработке методики повышения стойкости глубоко-субмикронных п-канальных МОП-элементов СБИС к воздействию стационарного ИИ с помощью формирования Р-охранных областей по периметру р-п переходов сток (исток)/подложка.

Для технологического маршрута НСМОБ8 методика была модифицирована и заключалась в формировании постоянного профиля распределения примесей в Р-кармане до исходной глубины залегания р-п переходов. С помощью средств приборно-технологического моделирова-

г."™ ТГІ т

ш — — Бор

"ТГУ"- г" КІ^ЛИ^^___і ..... .....

г—і........"!.........*—'..........і—■—і-—4..........:........7—........і..........—......г-ЗЧ к____-~~-~-4ГГГ7ТТГ^

' * "-. ітт ' * 1 ёё э

12 3 4

Напряжение на стоке, В

ния были подобраны режимы дополнительных имплантаций на этапе формирования Р-кармана и корректировки порогового напряжения (для ЬЬ транзисторов), интегрированные в технологический маршрут НСМОБ8 с технологическими размерами 0.18 мкм. На рис. 14 изображен одномерный профиль распределения примесей под затвором КМОПТ после моделирования полного технологического маршрута изготовления НУ транзисторов.

р-п переход

Рис. 14. Методика изменения концентрационного профиля Р-кармана ГШОПТцё-лью повышения стойкости к накопленной дозе ионизирующего излучения.

Эффективность предложенной методики была исследована с помощью приборного моделирования воздействия стационарного рентгеновского излучения. Результаты приборного моделирования внутри-транзисторной утечки изображены на рис. 15.

ос со 5 «ё

ГГ 2

га « а. -£ о1Е+17 ш <з> а- 2

X 5

о о. ъс с

1Е+16

1Е+18

Рис. 15. Зависимости тока виутритраизисторной утечки, от величины поглощенной доза рентгеновского излучения для НУ исходного транзистора (сплошная линия) и НУ транзистора с «усиленным» Р-карманом (штриховой пунктир).

1,00Е-06

< 1,00Е-07

8 1.00Е-08 о

«1,00Е-09 а

н 1.00Е-10

1.00Е-11

О

100 200 300

Накопленная доза,кРад

— — Модифицированный { ——— Исходный

Анализируя изображенные на рис. 15 зависимости, можно сделать вывод о существенном повышении стойкости HV транзистора примерно с 50 крад до 150 крад.

С помощью приборного моделирования были построены ВАХ и проведен анализ влияния измененного кармана на основные электрические характеристики HV транзистора.

Расчетные ВАХ HV транзистора с исходным и усиленным карманом изображены на рис. 16-18.

• Исходный Vg=5B Исходный Vg=l ,8В Модифицированный Vq=3,3B

Исходный Vg=3,3B • Модифицированный Vg=5B Модифицированный Vq-1,8В

1

І о

о о

1 „20Е-03 1,00Е-03 8.00Е-04 6.00Б-04 4,00Е-04 2.00Е-04 О.ООЕ+ОО

12 3

Напряжение на затворе, В

Рис. 16. Выходные ВАХ HV исходного транзистора и HV транзистора с «усиленным» Р-карманом.

г 1.00Е-08 і 1,00Е-09 Ч 1.00Е-10 го ° 1.00Е-11 и о 1.00Е-12 ь- 1.00Е-13 — — Л -1' Іодифицированньш 1СХОДНЫЙ ■ 1 1 1 /

— — — —. 3 ,...... І : -Іі. ..... ^---- г 4 б 8 Напряжение на стоке, В

Рис. 17. Пробивные ВАХ НУ исходного транзистора и НУ транзистора с

«усиленным» Р-карманом.

Рис. 18. Проходные ВАХ НУ исходного транзистора и НУ транзистора с «усиленным» Р-карманом.

С помощью расчетных ВАХ было установлено влияние вводимых имплантаций бора для формирования «усиленного» Р-кармана на основные электрические параметры. Данные изменения сведены в таблице 1.

8.00Е-05

2 7.00Е-05

1 6.00Е-05

3 5.00Е-05

2 4,00 Е-0 5 § 3,00Е-05 * 2.00Е-05 ь- 1.00Е-05

0,00£+00 0

Исходный Узи&=0В Модифицировэ н иы й \/зи Ь=0В Исходный УзиЬ=-0.36В Модифицированный УзиЬ=-0.36В

Напряжение на затворе, В

Таблица 1. Влияние вводимых имплантаций бора для формирования «усиленного» Р-кармана на основные электрические параметры НУ

транзистора. Параметр Изменение

Выходной ток Уменьшение на 4%

Пороговое напряжение Увеличение на 2.4%

Коэффициент влияния подложки Увеличение на 3.9%

Кпутизна Уменьшение на 9%

Ток утечки Уменьшение на 61%

Пробивное напряжение Уменьшение на 2.3%

Аналогичные исследования были проведены для IX транзисторов, Р-карман которых можно дополнительно усилить за счет наличия операции корректировки порогового напряжения.

По результатам данных исследований стойкость IX транзистора к воздействию стационарного ИИ повысилась примерно с 80 крад до 300 крад, а изменения электрических параметров отображено в таблице 2.

Таблица 2. Влияние вводимых имплантаций бора для формирования «усиленного» Р-кармана на основные электрические параметры IX

транзистора. Параметр Изменение

Выходной ток Уменьшение на 3,3%

Пороговое напряжение Увеличение на 3.7%

Коэффициент влияния подложки Увеличение на 5.9%

Крутизна Уменьшение на.2.1%

Ток утечки Уменьшение на 49%

Пробивное напряжение Уменьшение менее чем на 0.5%

Следует отметить следующее: несмотря на то, что дополнительное легирование оказывает негативное влияние на некоторые электрические характеристики, величина данных изменений является несущественной, и характеристики приборов не выходят за пределы спецификации на процесс НСМ088.

Таким образом, с помощью приборно-технологического моделирования, на примере технологии НСМОБ8 с проектными нормами 0.18 мкм, была показана технологическая реализуемость методики фор-

мирования «усиленного» Р-кармана ИМОПТ без увеличения размеров и существенной деградации электростатических параметров.

Заключение

Основной научный результат диссертации заключается в исследовании и разработке методов повышения стойкости глубоко-субмикронных КМОП СБИС к воздействию стационарного ионизирующего излучения.

Основные теоретические результаты:

1) В результате проведенного в работе исследования существующих конструктивно-технологических методов повышения стойкости М-канальной части КМОП СБИС к воздействию стационарного ИИ, было установлено, что основным общим недостатком существующих методик является существенное повышение площади СБИС.

2) Разработана методика оценки воздействия стационарного ИИ на элементы КМОП СБИС с помощью приборно-технологического моделирования в среде ТСАБ БеШаигаз.

3) Было проведено исследование конструктивно-технологических особенностей современных субмикронных СБИС на примере технологического маршрута НСМОБ8 с проектными нормами 0,18 мкм, по результатам которого установлено, что участок пониженной концентрации в профиле распределения примесей в Р-кармане NMOПT существенно понижает стойкость СБИС к воздействию стационарного ИИ.

4) Проведено исследование влияния концентрации примесей в Р-охранных кольцах, сформированных вплотную к активным сток-истоковым областям Ы-канального транзистора, на стойкость к воздействию ионизирующего излучения и пробивные напряжения. Исходя из полученных результатов, сделан вывод о возможности повышения стойкости к воздействию стационарного ИИ с помощью формирования Р-охранных областей с концентрацией, не превышающей максимальную концентрацию примеси в Р-кармане, вплотную к сток-истоковым областям без уменьшения значения пробивного напряжения.

5) Разработана методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС к стационарному ИИ без увеличения площади СБИС, посредством формирования охранных областей Р-типа по периметру границы раздела БИ-подложка.

6) Разработана методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС к стационарному ИИ без увеличения площади СБИС и введения дополнительных фотолитографий посредством формирования модифицированного Р-кармана, особенностью которого является отсутствие ярко выраженного участка пониженной концентрации Основные практические результаты

1) Разработана технологическая методика формирования охранных областей Р-типа по периметру границы раздела ЭП-подложка в Ы-канальных элементах «ядра» с напряжением питания 1.8 В, на примере технологии НСМОБ8 с проектными нормами 0,18 мкм.

2) Осуществлено технологическое моделирование конкретных режимов ионного легирования бора и индия для формирования охранных областей Р-типа по периметру границы раздела 8Т1-подложка, для ЬЬ транзисторов, изготавливаемых по технологии НСМОБ8 с проектными нормами 0,18 мкм. Проведено приборное моделирование полученных структур, по результатам которого установлено:

• Повышение дозового порога образования утечек, индуцированных воздействием стационарного ионизирующего излучения, с 85 до 250-400 крад, в зависимости от используемой примеси.

• Деградация пробивного напряжения не превышает 2.5%

3) Разработана технологическая методика формирования «усиленных» Р-карманов различных "И-канальных транзисторов (элементов входа-выхода с напряжением питания 3.3 В, элементов «ядра» с напряжением питания 1.8 В,) на примере технологии НСМОБ8 с проектными нормами 0,18 мкм.

4) Осуществлено технологическое моделирование конкретных режимов дополнительного ионного легирования на этапе формирования Р-кармана, обеспечивающих близкие к оптимальным профили распределения примесей в НУ и ЬЬ ЫМОПТ, изготавливаемых по технологии НСМ088 с проектными нормами 0,18 мкм. Проведено приборное моделирование полученных структур, по результатам которого установлено:

• Оптимизация профиля распределения примесей в Р-кармане субмикронных ММОП способно существенно повысить стойкость СБИС к воздействию стационарно-

го ИИ. Для технологии HCMOS8 дозовый порог образования утечек, индуцированных воздействием стационарного ИИ повышается с 50 до 150 крад для элементов входа-выхода с напряжением питания 3.3 В и с 85 до 300 крад для элементов «ядра» с напряжением питания 1.8 В.

• Изменение электрических параметров, вызванное изменением профиля распределения примесей в кармане, является незначительным.

5) Результаты диссертационной работы были использованы в опытно-конструкторских и технологических работах ООО «Си-троникс-МД» и ОАО «НИИМЭ и Микрон».

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Селецкий A.B., Шелепин H.A., «Эволюция конструктивно-технологических методик повышения радиационной стойкости КМОП СБИС», Журнал «Радиопромышленность», №3, стр. 46-57, 2012.

2. Селецкий A.B., Шелепин H.A., «Оценка конструктивно-технологических возможностей повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС», Сборник трудов пятой Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлек-тронных систем», МЭС-2012, стр. 588-593, Москва, ИППМ РАН, 2012.

Статьи и материалы конференций

1. Селецкий A.B., «Особенности генерации положительного заряда в областях STI-изоляции современных СБИС при воздействии ионизирующего излучения.» Тезисы докладов 17-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2010» НИУ МИЭТ, Зеленоград, 2010.

2. Селецкий A.B., «Исследование влияния толщины оксида STI-изоляции современных СБИС на стойкость к воздействию ионизирующего излучения». Тезисы докладов 18-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика-2011», НИУ МИЭТ, Зеленоград, 2011.

3. Селецкий A.B., «Использование средств приборно-технологического моделирования для разработки радиационное стойких объёмных МОП транзисторов». Тезисы докладов Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ-17», стр. 543 Екатеринбург, 2011.

4. Селецкий A.B., «Исследование влияния степени легирования охранных областей МОП транзистора на напряжение пробоя и стойкость к воздействию ионизирующего излучения». Тезисы докладов 19-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2012» НИУ МИЭТ, Зеленоград, 2012.

Автореферат

Селецкий Андрей Валерьевич

Исследование и разработка конструктивно-технологических методов повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС с помощью средств приборно-технологического моделирования

Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 4 ,Ь Заказ № 85Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии ИПК МИЭТ. 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5.

Введение.

ГЛАВА 1. ПРИРОДА И ВИДЫ РАДИОАЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЭЛЕМЕНТЫ СБИС.

1.1. Космическая радиационная среда.

1.2. Виды и классификация ионизирующих излучений.

1.3. Виды и влияние отдельных заряженных частиц на элементы СБИС.

1.4. Стационарное ионизирующее излучение и его влияние на элементы СБИС.

1.5. Импульсное ионизирующее излучение и его влияние на элементы СБИС.

1.6.Вывод ы.

ГЛАВА 2. КЛАССИЧЕСКИЕ РЕАЛИЗАЦИИ СТОЙКИХ К НАКОПЛЕННОЙ ДОЗЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ МОП ТРАНЗИСТОРОВ, ИХ ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ.

2.1. Механизмы и места образования радиационно-индуцированных утечек в МОП элементах СБИС.

2.2. Методы устранения межтранзисторных утечек, индуцированных воздействием накопленной дозы ионизирующего излучения.

2.2.1. Использование высоколегированных охранных колец.

2.2.2. Использование подложки типа КНИ.

2.3. Методы устранения внутритранзисторных утечек, индуцированных воздействием накопленной дозы ионизирующего излучения.

2.3.1. Использование кольцевой архитектуры затвора.

2.3.2. Использование комбинированных методов.

2.4. Радиационно-стойкие реализации КГ-канальных МОПТ на объёмном кремнии.

2.5. Радиационно-стойкие реализации И-канальных КНИ МОПТ.

2.6. Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА СТОЙКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СБИС К НАКОПЛЕННОЙ ДОЗЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВ ПРИБОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

3.1. Существующие программы анализа характеристик полупроводниковых приборов.

3.2. Возможности САПР ЗУКОРБУЗ и выбор программ данного пакета для проведения исследования влияния конструкции и технологического маршрута изготовления МОП транзистора на стойкость к ионизирующему излучению.

3.3. Способы оценки пробивного напряжения с помощью инструментов приборно-технологического моделирования.

3.4. Способы оценки статических электрических параметров МОП-транзистора с помощью инструментов приборно-технологического моделирования.

3.5. Оценка стойкости МОП-транзистора к воздействию стационарного ионизирующего излучения с помощью приборно-технологического моделирования.

3.6.Вывод ы.

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КМОП ЭЛЕМЕНТОВ СБИС НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ СТАЦИОНАРНОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ТЕХНОЛОГИИ 0.18 МКМ.

4.1. Исследование конструктивно-технологических особенностей КМОП элементов СБИС, определяющих стойкость к воздействию стационарного ионизирующего излучения.

4.2. Исследование влияния режима включения транзистора на стойкость к воздействию стационарного ИИ.

4.3. Исследование влияния концентрации примеси в канальной области паразитного транзистора на стойкость к воздействию стационарного ИИ.

4.4. Компромисс между стойкостью к накопленной дозе ионизирующего излучения, напряжением пробоя и площадью МОП транзистора.

4.5. Выводы.

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ ГЛУБОКО-СУБМИКРОННЫХ Ы-КАНАЛЬНЫХ МОП-ЭЛЕМЕНТОВ СБИС К ВОЗДЕЙСТВИЮ СТАЦИОНАРНОГО ИИ С ПОМОЩЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ Р-ОХРАННЫХ ОБЛАСТЕЙ ПО ПЕРИМЕТРУ БОКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ.

5.1. Формулировка методики повышения стойкости глубоко-субмикронных СБИС с помощью формирования р-охранных областей по периметру боковой изоляции.

5.2. Технологическая методика формирования охранных областей Р+ типа по периметру изоляции в субмикронных Ы-канальных транзисторах.

5.2.1. Использование примеси бора для создания охранных областей.

5.1.2. Использование примеси индия для создания охранных областей.

5.3. Выводы.

ГЛАВА 6. МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ ГЛУБОКО-СУБМИКРОННЫХ N-КАНАЛЬНЫХ МОП-ЭЛЕМЕНТОВ СБИС К ВОЗДЕЙСТВИЮ СТАЦИОНАРНОГО ИИ С ПОМОЩЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ Р-ОХРАННЫХ ОБЛАСТЕЙ ПО ПЕРИМЕТРУ P-N ПЕРЕХОДОВ СТОК (ИСТОК)/ПОДЛОЖКА.

6.1. Формулировка методики повышения стойкости глубоко-субмикронных СБИС с помощью формирования Р-охранных областей по периметру р-п переходов сток (исток)/подложка.

6.2. Влияние модификации Р кармана транзисторов входа-выхода на стойкость к воздействию стационарного ИИ и электрические параметры.

6.3.Влияние модификации Р кармана транзисторов с низкими токами утечек на стойкость к воздействию стационарного ИИ и электрические параметры.

6.4. Выводы.

Приборно-технологическое моделирование является неотъемлемой частью современного микроэлектронного производства, обеспечивая возможность заменить реальные эксперименты компьютерными и ускорить разработку новых приборов или оптимизацию уже существующих, повышая при этом их технологичность и устойчивость к разбросу технологических параметров [1].

Приборно-технологическое моделирование основано на решении фундаментальной системы уравнений, благодаря чему этот подход является универсальным. Однако эффективность и достоверность результатов моделирования во многом зависит от квалификации пользователя. Кроме того, существует множество специфических физических процессов, требующих разработки специальных методик их моделированию. Примером таких процессов может служить моделирование воздействия ионизирующего излучения на элементы СБИС.

Создание радиационно-стойких субмикронных СБИС для применения их в космических аппаратах, ядерной и военной промышленности является одной из актуальных проблем современной микроэлектроники. Приборно-технологическое моделирование позволяет существенно упростить задачи разработки СБИС повышенной стойкости.

К СБИС, предназначенным для применения в космических аппаратах, предъявляется ряд специфических требований: малое энергопотребление, малые габаритные размеры, широкий диапазон рабочих температур, высокая радиационная стойкость. Одним из важнейших параметров, определяющих радиационную стойкость КМОП СБИС, является устойчивость работы схемы в условиях стационарного ионизирующего излучения. Можно выделить несколько фундаментальных проблем возникающих при воздействии стационарного ионизирующего излучения, характерных для современных

КМОП технологий: сдвиг порогового напряжения, деградация крутизны (подвижности) и подпорогового размаха передаточной характеристики, появление дополнительных токовых утечек. В связи с переходом к субмикронным технологиям доминирующим механизмом деградации КМОП элементов становятся радиационно-индуцированные токи утечки, их устранение является основной задачей современных методик разработки радиационно-стойких СБИС [2].

По своей конструкции радиационно-стойкие СБИС делятся на два типа: выполненные по технологии КИИ (Кремний На Изоляторе) и выполненные по технологии объёмного кремния. В КНИ СБИС осуществляется полная диэлектрическая изоляция дискретного транзистора, в связи с чем автоматически решаются проблемы межтранзисторных радиационно-индуцированных утечек. Однако ввиду того что активная область транзистора находится на слое толстого скрытого окисла (buried oxide, BOX) возникают дополнительные механизмы токовых утечек. Кроме того в КНИ СБИС присутствуют некоторые паразитные эффекты, отсутствующие в объёмной технологии [3,4].

В отличие от КНИ, в объёмных СБИС присутствуют обе составляющие радиационно-индуцированного тока утечки (межтранзисторная и внутритранзисторная составляющие) в связи с наличием толстых диэлектрических слоев. Однако себестоимость производства СБИС на объёмном кремнии существенно ниже, чем на КНИ.

Современные радиационно-стойкие транзисторы, выполненные по технологии КНИ (Кремний На Изоляторе) или по технологии объёмного кремния, имеют один общий недостаток - существенное возрастание площади дискретного транзистора, занимаемой на кристалле.

Таким образом, оптимальной методикой повышения радиационной стойкости современных субмикронных КМОП СБИС будет такая, которая обеспечит необходимой уровень стойкости по критерию накопленной дозы ионизирующего излучения и при этом не приведет существенному возрастанию площади единичного транзистора.

Цель работы.

Разработка конструктивно-технологических методов повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС по критерию накопленной дозы стационарного ионизирующего излучения, без увеличения площади СБИС.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Анализ деградации свойств КМОП элементов СБИС под воздействием ионизирующего излучения. Разделение составляющих радиационно-индуцированной утечки.

2. Анализ достоинств и недостатков существующих конструктивно-технологических методов повышения радиационной стойкости СБИС.

3. Разработка методов повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС на примере технологии 0.18 мкм.

4. Моделирование технологического маршрута изготовления транзистора повышенной радиационной стойкости с помощью средств приборно-технологического моделирования.

5. Моделирование воздействия ионизирующего излучения. Расчет различных составляющих радиационно-индуцированной утечки с помощью средств приборно-технологического моделирования.

6. Расчет ВАХ, пробивных и пороговых напряжений с целью выявления паразитного влияния вносимых изменений на электрические параметры транзистора.

Научная новизна.

С помощью средств приборно-технологического моделирования установлены основные закономерности влияния конструктивнотехнологических параметров глубоко-субмикронных МОП транзисторов на напряжение пробоя и токи утечек, индуцированные воздействием стационарного ионизирующего излучения, а именно:

1. Установлено что для глубоко-субмикронных МОП транзисторов характерно наличие ретроградного кармана, имеющего область пониженной концентрации, и объяснено ее негативное влияние на стойкость к воздействию стационарного ионизирующего излучения, объясняемое зависимостью дозового порога образования радиационно-индуцированной утечки от концентрации примесей Р-типа на пути протекания данной утечки.

2. Установлена зависимость пробивного напряжения от профиля распределения примесей Р-типа в кармане М-канального МОП транзистора. Особенностью данной зависимости является низкое влияние формы профиля распределения примесей, объясняемое тем, что местом пробоя является локальная область под затвором, имеющая максимальную концентрацию примесей Р-типа.

3. Установлено, что стойкость глубоко-субмикронных >1- канальных МОПТ к воздействию стационарного ионизирующего излучения можно существенно повысить без увеличения размеров, что объясняется возможностью формирования Р-охранных областей вплотную к областям Ы+-стока/истока без деградации пробивного напряжения.

Практическая значимость работы.

1. Разработана методика оценки воздействия стационарного ИИ на элементы КМОП СБИС с помощью приборно-технологического моделирования в среде ТСАГ) Бе^аигш.

2. Разработана методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС к стационарному ИИ без изменения конструкции элементов при помощи дополнительной ионной имплантации.

3. Разработана технологическая методика формирования Р-карманов различных М-канальных транзисторов (входа-выхода, с низкими токами утечек) на примере технологии с проектными нормами 0,18 мкм.

4. С помощью средств приборно-технологического моделирования доказана работоспособности и применимость разработанной методики на примере конкретной субмикронной технологии НСМОББ с проектными нормами 0,18 мкм.

5. Результаты диссертационной работы были использованы в опытно-конструкторских и технологических работах ООО «Ситроникс-МД» и ОАО «НИИМЭ и Микрон».

Реализация результатов работы.

Результаты работы внедрены в рамках следующих опытно-конструкторских и технологических работ ООО «Ситроникс-МД» и ОАО «НИИМЭ и Микрон»:

- -«Разработка технологии проектирования и конструктивно -технологических решений радиационно-стойких оперативных запоминающих устройств с повышенной стойкостью к тяжелым заряженным частицам», шифр «Спецстойкость ТЗЧ-СМД», контракт № 1/10 от 11 мая 2010 года.

Вышеназванная тема является составной частью ОКР:

Разработка библиотек логических и аналоговых элементов для отечественной радиационностойкой КНИ технологии изготовления с проектными нормами до 0.18 мкм и на их основе технологии проектирования и конструктивно-технологических решений радиационно-стойких оперативных запоминающих устройств с повышенной стойкостью к тяжелым заряженным частицам», шифр «Спецстойкость-ТЗЧ», государственный контракт № 10411.10068.11.039 от 07.05.2010г.

- «Разработка библиотеки ячеек ввода-вывода для проектирования СБИС повышенной стойкости на объемном кремнии по отечественной КМОП технологии 0.18 мкм», шифр «Библиотека-С-СМД», контракт № 3/10 от 27 мая 2010 г.

Вышеупомянутая тема является составной частью ОКР:

Разработка технологической платформы проектирования для СБИС повышенной стойкости на объемном кремнии по отечественной КМОП технологии 0.18 мкм для космических и специализированных применений» шифр «Библиотека-С», государственный контракт № 10411.1006800.11.066 от 25.05.2010г.

- «Разработка библиотек логических и аналоговых элементов для отечественной радиационностойкон КНИ технологии изготовления с проектными нормами до 0.18 мкм и на их основе технологии проектирования и конструктивно-технологических решений радиационно-стойких оперативных запоминающих устройств с повышенной стойкостью к тяжелым заряженным частицам», шифр «Спецстойкость-ТЗЧ», государственный контракт № 10411.10068.11.039 от 07.05.2010г.

- «Разработка технологической платформы проектирования для СБИС повышенной стойкости на объемном кремнии по отечественной КМОП технологии 0.18 мкм для космических и специализированных применений» шифр «Библиотека-С», государственный контракт № 10411.1006800.11.066 от 25.05.2010г.

На защиту выносится:

1. Результаты исследования влияния стационарного ИИ на КМОП элементы СБИС.

2. Разработанная методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС с помощью формирования охранных областей.

3. Разработанная методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС с помощью формирования модифицированного Р-кармана.

4. Методика оценки воздействия ионизирующего излучения с помощью средств приборно-технологического моделирования.

5. Оценка возможностей разработанных методик для повышения радиационной стойкости КМОП.

Апробация результатов работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• V Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем», Истра-2012;

• 19-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2012», Зеленоград, 2012;

• 18-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика -2011 »Зеленоград, 2011;

• Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ-17», Екатеринбург, 2011;

• 17-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2010» Зеленоград, 2010.

Публикации

Результаты диссертации опубликованы в 6 печатных работах, из которых 2 статьи в научных журналах и 4 тезисов докладов на научно-технических конференциях.

- Селецкий A.B., «Особенности генерации положительного заряда в областях STI-изоляции современных СБИС при воздействии ионизирующего излучения». Тезисы докладов 17-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2010», НИУ МИЭТ, Зеленоград, 2010.

- Селецкий A.B., «Исследование влияния толщины оксида STI-изоляции современных СБИС на стойкость к воздействию ионизирующего излучения». Тезисы докладов 18-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2011», НИУ МИЭТ, Зеленоград, 2011.

- Селецкий A.B., «Использование средств приборно-технологического моделирования для разработки радиационно-стойких объёмных МОП транзисторов». Тезисы докладов Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ-17», стр. 543, Екатеринбург, 2011.

- Селецкий A.B., «Исследование влияния степени легирования охранных областей МОП транзистора на напряжение пробоя и стойкость к воздействию ионизирующего излучения». Тезисы докладов 19-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2012», НИУ МИЭТ, Зеленоград, 2012.

- Селецкий A.B., Шелепин H.A., «Эволюция конструктивно-технологических методик повышения радиационной стойкости КМОП СБИС», Журнал «Радиопромышленность», №3, стр. 46-57, 2012.

- Селецкий . A.B., Шелепин H.A., «Оценка конструктивно-технологических возможностей повышения радиационной стойкости глубоко-субмикронных СБИС», Сборник трудов пятой Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем», МЭС-2012, стр. 588-593, Москва, ИППМ РАН, 2012.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, приложений, содержащих акты использования результатов работы, списка использованных источников из 80 наименований.

6.4. Выводы

С помощью средств приборно-технологического моделирования были исследованы конструктивно-технологические возможности формирования «усиленных» Р-карманов в НУ и IX транзисторах, изготавливаемых по технологии НСМОББ с проектными нормами 0.18 мкм.

С помощью технологического моделирования была доказана возможность создания Р-карманов глубоко-субмикронных СБИС, особенностью которых является отсутствие ярко выраженного участка пониженной концентрации. Данный метод при правильном выборе концентраций способен существенно повысить дозовый порог образования утечек, индуцированных воздействием стационарного ИИ, обеспечивая при этом минимальную деградацию электрических характеристик 1Ч-канальной части СБИС.

Существенным достоинством предложенной методики является то, что повышение стойкости достигается только введением дополнительной ионной имплантации без дополнительного маскирования, что обеспечивает ее применимость в уже разработанных проектах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) В результате проведенного в работе исследования существующих конструктивно-технологических методов повышения стойкости К-канальной части КМОП СБИС к воздействию стационарного ИИ, было установлено, что основным общим недостатком существующих методик является существенное повышение площади СБИС.

Разработана методика оценки воздействия стационарного ИИ на элементы КМОП СБИС с помощью приборно-технологического моделирования в среде ТСАО Зе^аигиз.

2) Было проведено исследование конструктивно-технологических особенностей современных субмикронных СБИС на примере технологического маршрута НСМОБ8 с проектными нормами 0,18 мкм, по результатам которого установлено, что участок пониженной концентрации в профиле распределения примесей в Р-кармане КМОПТ существенно понижает стойкость СБИС к воздействию стационарного ИИ.

3) Проведено исследование влияния концентрации примесей в Р-охранных кольцах, сформированных вплотную к активным сток-истоковым областям Ы-канального транзистора на стойкость к воздействию ионизирующего излучения и пробивные напряжения. Исходя из полученных результатов, сделан вывод о возможности повышения стойкости к воздействию стационарного ИИ с помощью формирования Р-охранных областей с концентрацией, не превышающей максимальную концентрацию примеси в Р-кармане, вплотную к сток-истоковым областям без уменьшения значения пробивного напряжения.

4) Разработана методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС к стационарному ИИ без увеличения площади СБИС посредством формирования охранных областей Р-типа по периметру границы раздела БТГ-подложка. Технологическая реализуемость и эффективность предложенной методики была исследована с помощью средств приборно-технологического моделирования:

• С помощью технологического моделирования разработана технологическая методика формирования охранных областей Р-типа с помощью ионного легирования бора или индия для транзистора «ядра» с напряжением питания 1.8В.

• С помощью приборного моделирования было установлено повышение дозового порога образования утечек, индуцированных воздействием стационарного ионизирующего излучения с 85 до 250-400 крад, в зависимости от используемой примеси. При этом падение пробивного напряжения не превышает 2.5% .

5) Разработана методика повышения радиационной стойкости КМОП СБИС к стационарному ИИ без увеличения площади СБИС и введения дополнительных фотолитографий посредством формирования модифицированного Р-кармана, особенностью которого является отсутствие ярко выраженного участка пониженной концентрации.

6) Разработана технологическая методика формирования «усиленных» Р-карманов различных >1-канальных транзисторов (элементов входа-выхода с напряжением питания 3.3 В, элементов «ядра» с напряжением питания 1.8 В) на примере технологии НСМОБ8 с проектными нормами 0,18 мкм.

7) Осуществлено технологическое моделирование конкретных режимов дополнительного ионного легирования на этапе формирования Р-кармана, обеспечивающих близкие к оптимальным профили распределения примесей в НУ и IX ЫМОПТ, изготавливаемых по технологии НСМ088 с проектными нормами 0,18 мкм. Проведено приборное моделирование полученных структур, по результатам которого установлено, что:

• Оптимизация профиля распределения примесей в Р-кармане субмикронных ИМОП способна существенно повысить стойкость СБИС к воздействию стационарного ИИ. Для технологии НСМ088 дозовый порог образования утечек, индуцированных воздействием стационарного ИИ повышается с

50 крад до 150 крад для элементов входа-выхода с напряжением питания 3.3 В и с 85 крад до 300 крад для элементов «ядра» с напряжением питания 1.8 В.

• Изменение электрических параметров, вызванное изменением профиля распределения примесей в кармане, является незначительным.

8) Результаты диссертационной работы были использованы в научно-исследовательских работах НИУ «МИЭТ» и опытно-конструкторских и технологических работах ООО «Ситроникс-МД» и ОАО «НИИМЭ и Микрон».

1. Баринов В.В., Бахмач О.Ф., Калинин А.В., Крупкина Т.Ю., Шелыхманов Д.Е. Повышение технологичности СБИС на основе концепции виртуального производства // Микроэлектроника.- 1999,№4.

2. Никифоров А.Ю., Телец В.А., Чумаков А.И. Радиационные эффекты в КМОП ИС. М.: Радио и связь, 1994. С. 36-42.

3. А.Г. Мустафаев. Исследование радиационной стойкости КНИ МОП транзисторов. Химия твердого тела и современные микро и нанотехнологии. VII Международная конференция. Кисловодск -Ставрополь: СевКавГТУ, 2007 510 с.

4. S. С. Lin and J. В. Kuo. Temperature-Dependent Kink Effect Model for Partially-Depleted SOI NMOS Devices. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 46, NO. 1, JANUARY 1999. p. 254-258

5. Space radiation effects on electronic components in low-earth orbit, practice no. pd-ed-1258. URL: http://www.nasa.gov/offices/oce/llis/0824.html.

6. Василенко О.И., Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Селиверстова Ж.М., Шумаков А.В. Web-версия учебного пособия "Радиация". URL: http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/.

7. Daniel М. Fleetwood and Peter S. Winokur. Radiation Effects in the Space Telecommunications Environment. Sand99-1233Z.

8. O.B. Вовк, Влияние ионизирующего излучения на элементы систем видеонаблюдения, мир и безопасность 6^2009, с. 4-8.

9. Согоян А.В., Зебрев Г.И., Никифоров АЛО., Першенков B.C., Чумаков А.И. Поверхностные радиационные эффекты в интегральных схемах. URL: http://micro.ax-09.ru/present/zebrevmar07/radeffects(draft).pdf.

10. В.А. Саакян, Действие различных видов облучения на параметры кремниевых полупроводниковых приборов, известия НАН Армении, физика, т.43, №5, с.348-354 (2008).

11. А.В. Киргизова, П.К. Скоробогатов, А.Ю. Никифоров, Л.Н. Кессаринский, Г.Г. Давыдов, А.Г. Петров. Моделирование ионизационной реакции элементов КМОП КНС микросхем при импульсном ионизирующем воздействии. Микроэлектроника, 2008, том 37, №1, с.28-44.

12. Э.Н. Вологдин, А.П. Лысенко. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах и методы испытаний изделий полупроводниковой электроники на радиационную стойкость.

13. Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) учебной пособие.

14. А. Бумагин, Ю.Гулин, С. Заводсков, В. Кривякин, А. Руткевич, В. Стешенко, А. Сухоруков, О. Шишкин. Специализированные СбиС для космических применений: проблемы разработки и производства. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес 1/2010,с.50-56.

15. Megan Colleen Casey. Single-event effects in digital CMOS circuits operating at ultra-low power. Dissertation for the degree of DOCTOR OF PHILOSOPHY. Faculty of the Graduate School of Vanderbilt University. December, 2009 Nashville, Tennessee.

16. Ionizing Radiation Effects in MOS Devices & Circuits. Ed. By Ma T.P. and Dressendorfer P.V. John Wileyand Sons, 1989.

17. H.L. Hughes and J.M. Benedetto. Radiation Effects and Hardening of MOS Technology: Devices and Circuits. IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, VOL. 50, NO. 3, JUNE 2003, 500-521.

18. Ф.П. Коршунов, Ю.В. Богатырев, А.И. Белоус, C.B. Шведов, С.Б. Ластовский, В.И. Кульгачев. Влияние гамма-излучения на параметры различных транзисторных МОП-структур элементов интегральных микросхем. Доклады БГУИР, № 1 (17), 2007г.

19. Ю.А. Чевычелов, Моделирование изменения параметров-критериев годности при воздействии ИИ малой мощности. Р1аучный журнал КубГАУ, №76(02), 2012, с. 1-10.

20. М.Н. Левин, А.В. Татаринцев, Е.В. Бондаренко, А.Е. Бормонтов, В.Р. Гитлин. Прогнозирование радиационной стойкости МОП ИС в условиях низко-интенсивного облучения. КОНДЕНСИРОВАРШЫЕ СРЕДЫ И МЕЖФАЗНЫЕ ГРАНИЦЫ 2010,Том 12, № 3, С. 226—232.

21. Лысенко A.B., Кремез Г.В. Многопроцессорная перестраиваемая бортовая вычислительная система с блоком управления реконфигурацией, с. 1-8.

22. В.Н. Ачкасов, Обобщенный критерий надежности интегральных схем и методы защиты от одиночных сбоев в цифровых устройствах на стадии проектирования. Научный журнал КубГАУ, №76(02), 2012, с.1-12.

23. Ray Ladbury. Radiation Hardening at the System Level. IEEE NSREC. 2007

24. T.R. Oldham and F.B. McLean. Total Ionizing Dose Effects in MOS Oxides and Devices. IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, VOL. 50, NO. 3, JUNE 2003, 483-499.

25. Э.Н. Вологдин, А.П. Лысенко. Радиационные эффекты в некоторых классах полупроводниковых приборов. Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) учебной пособие.

26. М.Н. Левин, А.В. Татаринцев, Е.В. Бондаренко, Л.А. Минин, В.Р. Гитлин, В.А. Макаренко. Анализ радиационной стойкости МОП интегральных схем. Материалы VII Международной научно-технической конференции, 7-11 декабря 2009 г, часть 2, с.74-78.

27. Зи С., Физика полупроводниковых приборов, книга 1. Москва: Мир, 1984. С. 381-384.

28. Е.В. Кузнецов, Е.Н. Рыбачек, Метод увеличения радиационной стойкости пМОП КНИ транзистора к накопленной дозе ионизирующего излучения, НПК «Технологический центр» МИЭТ. URL: http://www.asic.ru/publ.html#l 1.

29. А. Попович, Топологическая норма и радиационная стойкость. Компоненты и технологии № 9 '2010, с. 100-102.

30. Методы повышения радиационной стойкости интегральных микросхем НПО «ИНТЕГРАЛ», предназначенных для условий работы в космических летательных аппаратах. URL: http://www. 1551a3.ru/datafiles/l 817vfl 1 .pdf.

31. Radiation hardened CMOS structure using an implanted P guard structure and method for the manufacture thereof, United States Oatend Number 5,220,192, Jus.15, 1993.

32. В. Юдинцев. Радиационно-стойкие интегральные схемы надежность в космосе и на земле. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес 5/2007, с.72-77.

33. P.C. Кильметов, А.П. Кухаренко, Б.Е. Механцев, Е.Б. Механцев. Интегральные схемы на полевых транзисторах стойкие к внешним воздействиям. Секция проектирования приборов, микросхем и микросистему. 167-178.

34. М.А. Xapsos, G.P. Summers and Е.М. Jackson, Enhanced Total Ionizing Dose Tolerance of Bulk CMOS Transistors Fabricated for Ultra-Low Power Applications, IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, VOL 46, NO 6, 1697-1701.

35. Горбунов M.C. Проектирование и моделирование элементов КНИ КМОП СБИС с повышенной стойкостью к дозовым эффектам космического пространства. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. 2010.

36. Robert Dockerty, Nadim Haddad, Michael J. Hurt, Frederick T. Brady. Radiation hardened silicon-on-insulator (SOI) transistor having a body contact. United State Patent, No.: US 6,716,728 B2 Apr.6, 2004.

37. K. Board, D. R. J. Owen ., / Simulation of Semiconductor Devices and Processes/, Swanesa, UK, Pineridge Press, 1986, 652 p.

38. Д. Миллер., / Моделирование полупроводниковых приборов и технологических процессов. Последние достижения/, М.: Радио и связь, 1989,280 с.

39. M. Fukuma et al., /Digest of 1982 Sump. VLSI Tech/, p. 56, 1982.

40. M. Fukuma et al., /Digest IEDM 84/, p. 621, 1984.

41. S. Selberherr et al., /MINIMOS a twodimentional MOS transistor analyzer/, IEEE Trans., ED- 27, p. 1540, 1980.

42. R. W. Dutton, / PISCES II: Poisson and continuity equation solver/, Users Manual, Stenfotd University, 1984.

43. E. M. Buturla et al., /Finite-Element Analyses of Semiconductor Devices: The FIELD AY Program/, IBM J. Res. Develop., vol. 25., pp. 218231, 1981.

44. A. Yoshii et al., /А Three-Dimensional Analysis of Semiconductor Devices/, IEEE Tran. Electron Devices, vol. ED-29, pp. 184-189, 1982.50. SYNOPSYS TCAD Manuals.

45. M. C. Vecchi and M. Rudan, "Modeling Electron and Hole Transport with Full-Band Structure Effects by Means of the Spherical-Harmonics Expansion of the BTE," IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 45, no. 1, pp. 230-238, 1998.

46. S. Reggiani et al., "Electron and Hole Mobility in Silicon at Large Operating Temperatures—Part I: Bulk Mobility," IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 49, no. 3, pp. 490-499, 2002.

47. S. Takagi et al., "On the Universality of Inversion Layer Mobility in Si MOSFET's: Part I—Effects of Substrate Impurity Concentration," IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 41, no. 12, pp. 2357-2362, 1994.

48. G. Baccarani, A Unified mobility model for Numerical Simulation, Parasitics Report, DEIS University of Bologna, Bologna, Italy, 1999.

49. M. Valdinoci et al., "Impact-ionization in silicon at large operating temperature," in International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD), Kyoto, Japan, pp. 27-30, September 1999.

50. M.H. Левин, A.B. Татаринцев, E.B. Бондаренко, B.P. Гитлин, B.A. Макаренко, A.E .Бормонтов. Моделирование процессов зарядовой деградации кремниевых МОП структур. Вестник ВГУ, серия: физика. Математика, 2008, № 2, с.30-36.

51. Jean-Luc Leray, Philippe Paillet, Olivier Flament, Alphonse Torres. Oxide Charge Modeling with CEA-TRAPPOX Code Version 4. Comparison of Trapping Models on Desktop Computer. 0-7803-5726-4/00, 2000. 53-58.

52. Torres and O. Flament. Analysis of Total Dose Tolerance of LOCOS Isolated MOSFET by 2-D Self-Consistent Simulations. IEEE transactions on nuclear science, vol. 49, no. 3, june 2002, 1462-1467.

53. J.-L. Leray, "Total Dose Effects: Modeling for Present and Future," IEEE Nuclear and Space Radiation Effects Conference (NSREC) Short Course, 1999.

54. H.E. Boesch, Jr. and J.M. McGarrity. Charge yield and dose effects in MOS capacitors at 80 K. IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol.NS-23, No.6, December 1976, 1520-1525.

55. J.M. Benedetto and H.E. Boesch, Jr. The relationship between 60 and 10-kev x-ray damage in MOS devices. IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. NS-33,No. 6, December 1986, 1318-1323.

56. T.R. Oldham, "Charge generation and recombination in silicon dioxide", Harry Diamond Laboratories report n° 1985, Adelphi, MD, U.S.A., 1986.

57. T.R. Oldham and J.M. McGarrity, "Comparison of 60Co response and 10 keV x-ray response in MOS capacitors", IEEE Trans. Nucl. Sci., NS-30, 6, 4377, 1983.

58. T.R. Oldham, "Analysis of damage in MOS for several radiation environments", IEEE Trans. Nucl. Sci„ NS-31, 6, 1236, 1984.

59. A.A. Stivers and С. T. Sah, A study of oxide traps and interface states of the silicon-silicon dioxide interface, J. Appl. Phys. 51, 6292 (1980); doi: 10.1063/1.327617.

60. B. J. Mrstik, H. L. Hughes, R. K. Lawrence, P. J. McMarr, and P. Gouker. Comparison of Charge Trapping in Undoped Oxides Made by Low-and High-Temperature Deposition Techniques. IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, VOL. 48, NO. 6, 2107-2113.

61. A.Torres, O. Flament, C. Marcandella, O.Musseau, and J.L. Leray. Spatial and Spectral Oxide Trap Distributions in Power MOSFETs. 269-273.

62. O.Flament and J.L.Leray, F. Martin, E.Orsier, J.L.Pelloie, R.Truche and R.A.B. Devine. Effect of rapid thermal annealing on radiation hardening of MOS devices. IEEE transactions on nuclear science, vol. 42 no. 6, 16671673, 1995.

63. J.M. Benedetto, H.E. Boesch, Jr., and T.R. Oldham. Measurement of Low-Energy X-Ray Dose Enhancement in MOS Devices with Metal Silicide Gates. IFFF Transactions on Nuclear Science, Vol. NS-34, No. 6, December 1987. 1540-1543.

64. P. M. Lenahan, J. F. Conley, and B. D. Wallace. A model of hole trapping in Si02 films on silicon. J. Appl. Phys. 81, 6822 (1997); doi: 10.1063/1.365438.

65. D.M. Fleetwood, P.S. Winokur and L.C. Riewe. The Role of Electron Transport and Trapping in MOS Total-Dose Modeling. Sand99-0355J.p.1-7.

66. P. Paillet, J.L. Touron, J.L. Leray, C. Cirba, A.Michez. Simulation of Multi-Level Radiation-Induced Charge Trapping and Thermally Activated Phenomena in Si02.0-7803-4071 -X/98 Q 1998 IEEE, 50-55.

67. М.П. Духновский, C.B. Гагарин, А.И. Петров, Ю.Ю. Федоров. Влияние на стойкость к воздействию дозы гамма-излучения электрического режима полевых переключательных транзисторов. Электронная техника, Сер.1, СВЧ-техника, вып. 1(489), 2007.

68. V. Ferlet-Cavrois, Т. Colladant, P. Paillet, J.L. Leray, О. Musseau, J.R. Schwati, M.R. Shaneyfelt, J.L. Pelloie, JduPortdePoncharra. Worst-Case Bias During Total Dose Irradiation of SOI Transistors. Sand 2000-2864J.p.l-9.

69. Peng Chen, Zhenghua An, Ming Zhu, Ricky K.Y. Fu, Paul K. Chu, Neil Montgomery, Sukanta, Biswas. Implant damage and redistribution of indium in indium-implanted thin silicon-on-insulator. Materials Science and Engineering B 114-115 (2004) 251-254.

70. Ruey-Dar Chang, Yu-Ting Ling, Taylor Liu, Jung-Ruey Tsai, and Chia-Chi Ma. Diffusion of Indium Implanted in Silicon Oxides. Japanese Journal of Applied Physics 48, 2009