автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Многоканальные устройства предварительной обработки сигналов ФПУ для тепловизионных приборов

На правах рукописи

КОННОВ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ФПУ ДЛЯ ТЕПЛОВИЗИОННЫХ

ПРИБОРОВ

Специальность 05.12.04 — Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань 2004

Работа выполнена в научно-производственном объединении «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ОПТИКИ»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Ермолаев Ю.П.

Официальные оппоненты: д.ф.-м.н., профессор Польский Ю.Е.,

д.т.н. Алеев P.M.

Ведущая организация - ФГУП ЦКБ «Фотон»

Защита состоится 'Ut&tfJ? 2004 г. в часов на заседании

диссертационного Совета Д212.079.04 Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. Адрес: 420084, г. Казань, ул. К. Маркса, 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ им. А.Н. Туполева.

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

В.А. Козлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсивное развитие тепловизионной техники и расширение ее применения связано, прежде всего, с достижениями в области создания фотоприемных устройств (ФПУ), являющихся обязательными элементами структуры любого тепловизинонного прибора или системы.

Современное развитие ФПУ характеризуется не только дальнейшим улучшением параметров и характеристик отдельных фоточувствительных элементов (чувствительности, быстродействия, области спектральной чувствительности, обнаружительной способности и др.), но и поиском новых принципов их конструирования. Наиболее важным, из которых, следует считать создание многоэлеменгных матричных и линейных фоточувствительных структур со схемами обработки сигналов.

Большие огличия в типах фоточувствительных элементов (фотодиоды, фоторезисторы), их параметрах ( внутреннее сопротивление, уровень собственных шумов и др.), создают значительные трудности в практической реализации порога чувствительности приемника излучения в тепловизионной аппаратуре. Это связано с зависимостью чувствительности приемника от выбора его режима работы и степени согласования с последующим злектронным трактом.

Поэтому на фотоприемные устройства стали возлагаться функции, которые ранее выполнялись последующими устройствами элекфонною тракта гепловизионной аппаратуры, такие, как предварительное усиление электрического сигнала, формирование частотной характеристики со специальными свойствами, преобразование сигнала из одной формы в другую и т.п.

Совмещение нескольких выполняемых функций в одном изделии, имеющем, часто, единую конструкцию, позволяет получить существенный выигрыш в тактико-технических

в

БИБЛИОТЕКА

целом. Однако, при этом, на электронные устройства предварительной о6работки сигналов ФПУ накладываются очень жесткие требования, как в части электрических параметров, так и массо-габаритных показателей, энергопотребления, надежности. Поэтому являются актуальными проблемы, связанные с решением задач разработки микроэлектронных устройств для предварительной обработки сигналов многоэлементных ФПУ и созданием эффективных методов повышения их технических и эксплуатационных характеристик.

Целью диссертационной работы является разработка схемных, констpyкторских и технологических методов повышения точности и воспроизводимости параметров микроэлектронных устройств, изготавливаемых по тонкопленочной гибридной технологии, и создание на их основе многоканальных устройств предварительной обработки сигналов ФПУ для тепловизиониых приборов.

Для достижения поставленной цели в настоящей работе должны быть решены следующие основные задачи:

1. Выявить особенности формирования склонений параметров тонкопленочных элементов в процессе производства микроэлектронных устройств и причины, приводящие к коррелированности этих отклонений.

2. Построить статистическую модель аналогового МЭУ, учитывающую его функциональную структуру, схемную, конструктивно-технологическую реализацию и корреляцию между отклонениями параметров элементов структуры.

3. Разработать методы, позволяющие решать задачи статистической оптимизации параметров аналоговых микроэлектронных устройств, начиная с этапа синтеза структуры устройства.

4. Разработать конструктивные и технологические методы минимизации разброса выходных параметров МЭУ и их элементов, использующие специфику интегральной технологии их изготовления.

5. Применение результатов работы для разработки многоканальных микроэлектронных устройств предварительной обработки сигналов ФПУ на основе фоторезистивных приемников из материала КРТ.

Научная новизна работы.

1. Выявлена двухуровневая иерархическая структура формирования погрешностей параметров элементов МЭУ и показано, что именно такая структура обуславливает особенности возникновения корреляционных связей между отклонениями конструктивно-технологических параметров тонкопленочных элементов в процессе производства.

2. Разработана обобщенная статистическая модель аналогового микроэлектронного устройства, связывающая статистические характеристики ею выходных параметров с характеристиками функциональной структуры, электрическими и конструктивно-технологическими параметрами функциональных узлов и элементов МЭУ.

3. Предложен метод и разработан алгоритм решения задачи статистической оптимизации аналоговых МЭУ на этапе синтеза структуры устройства.

4. Предложены методы и выведены расчетные соотношения для решения задач оптимизации конструктивных параметров тонкопленочных резисторов по критерию минимума дисперсии выходного параметра МЭУ.

Практическая ценность. основании структурного представления формирования погрешностей конструктивно-технологических параметров тонкопленочных элементов введены статистические характеристики, которые могут быть использованы для объективной оценки точности и воспроизводимости технологических процессов изготовления МЭУ и в качестве исходных данных для инженерных расчетов их параметров.

2. Выведены аналитические выражения для расчетов профилей корректирующих экранов вакуумных установок барабаттного типа, позволяющих в

5-6 раз снизить неравномерность распределения резистивной пленки по площади подложки микросборки.

3.Разработаны технологические процессы формирования субмикронных геометрических размеров тонкопленочных резисторов и групповой подгонки удельного поверхностного сопротивления резисторов с точностью до 0,5%.

4. Разработанные методы и расчетные соотношения использованы при проектировании 64-х канального устройства предварительной обработки сигналов ФПУ ИК диапазона с цифровой перестройкой характеристик, обеспечивающего точность основных параметров не хуже 2%.

5. Разработан параметрический ряд малощумящих микроэлектронных модулей предварительных усилителей для много:)лементных (до 128 и более) ФПУ на основе охлаждаемых фоторезисторов из материала кадмий - ртуть -теллур. Основные технические параметры нредусилителей соответствуют уровню лучших мировых образцов, а относительный разброс параметров в рабочем диапазоне температур не превышает ±2%.

6. Разработанные в результате выполненной работы микроэлектронные устройства внедрены на предприятиях оптико-электронной промышленности в серийные и опытные образцы тепловизионной аппаратуры.

Положения, выносимые на защиту

1. Двухуровневая иерархическая структура формирования погрешностей параметров элементов МЭУ, которая обуславливает особенности возникновения корреляционных связей между отклонениями конструктивно-технологических параметров элементов в процессе производства.

2. Обобщенная статистическая модель аналогового микроэлектронного устройства, связывающая статистические характеристики его выходных параметров с характеристиками функциональной структуры, электрическими и конструктивно-технологическими параметрами функциональных узлов и элементов МЭУ.

3. Метод и алгоритм решения задачи статистической оптимизации аналоговых МЭУ на этапе синтеза структуры устройства.

4. Методы и расчс1ные соотношения для решения задач оптимизации конструктивных параметров тонкоиленочных резисторов по критерию минимума дисперсии выходного параметра МЭУ.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях: «Научно-техническая конференция по микроэлектронике», Татарское областное правление НТОРЭС им. А.С. Попова, КАИ, Казань, 1975 г.; «ХХХУ Всесоюзная научная сессия, посвященная Дню Радио» Москва, 1980; « IX Всесоюзная научно-техническая конференция по микроэлектронике» Казань, 1980; Всесоюзная научно-техническая конференция «Теория и практика конструирования и обеспечения надежности и качества радиолектронной аппаратуры» Москва-Махачкала, 1980; «ХУ1 Международная научно-техническая конференция по фотоэлектроникс и приборам ночного видения» Москва, 2000.

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 21 печатных работа, включая одно авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 85 наименований, и приложений. Диссертация содержит 119 листов, 7 таблиц и 40 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности выбранной темы исследований и сформулирована цель диссертационной работы.

В первой главе проанализировано современное состояние работ по созданию устройств предварительной обработки сигналов для

многоэлементных приемников на основе фоторезистивных структур из твердых растворов кадмий - ртуть - теллур (КРТ).

Отмечается, что электрический сигнал, снимаемый непосредственно с фоточувствительного элемента такого ФПУ, не пригоден для использования в исполнительных устройствах тепловизионной аппаратуры, как по амплитуде, так и по спектру. Поэтому его необходимо усиливать и подвергать определенной обработке. Эти функции возлагаются на устройство предварительной обработки сигналов ФПУ, основным функциональным узлом которого является предусилитель.

К электрическим параметрам предусилителей ФПУ на основе фоторезисторов из КРТ предъявляются очень высокие требования с точки зрения собственных шумов, величины усиления и полосы рабочих частот, динамического диапазона, а когда ФПУ содержит свыше сотни чувствительных элементов, то к этим требованиям добавляются еще и ограничения на потребляемую мощность, массу и габариты устройства. Но основная сложность, которая возникает при разработке и производстве предусилителей для многоэлементных ФПУ, это проблема минимизации разброса параметров между каналами усилителя.

Проанализированы отечественные и зарубежные разработки малошумящих предусилителей, которые принципиально, по основным электрическим параметрам, позволяют создавать многоэлементные ФПУ с требуемыми характеристиками.

В тепловизионных приборах с многоэлементными ФПУ разброс амплитудно-частотных характеристик каналов усиления определяет качество изображения, его информативность и, в конечном итоге, тактико-технические характеристики изделия в целом. Поэтому необходима разработка методов, позволяющих уменьшить разброс выходных параметров устройств.

Специфика технологии тонкопленочных гибридных интегральных схем (ГИС), которая применяется при изготовлении микроэлектронных

устройств (МЭУ) предварительной обработки сигналов многоэлементных ФПУ для тспловизионных приборов, обуславливает наличие сильных корреляционных связей между отклонениями параметров тонкопленочных элементов, формируемых в одном технологическом цикле изготовления. Это обстоятельство приводит к существенным трудностям при проектировании МЭУ, так как наличие корреляционных связей между Отклонениями параметров элементов приводит к коррелированности отклонений выходных параметров функциональных узлов, входящих в состав МЭУ.

Известные решения задачи статистического анализа электронных схем с учетом корреляционных связей между параметрами элементов для ИС и ГИС, представляющих собой отдельные функциональные узлы, степень интеграции которых не велика и составляет несколько десятков элементов, не могут быть использованы для МЭУ, в которое могут входить десятки отдельных ФУ или сотни и даже тысячи элементов, что вызывает трудности в решении задачи построения адекватной математической модели такого устройства. Определение же дисперсий отклонений параметров элементов МЭУ и, особенно, коэффициентов корреляции между ними сопряжено со значительными проблемами как технического, так и экономического характера, так как основано на результатах проведения экспериментальных статистических исследований.

Поэтому необходима разработка методов проектирования и оптимизации МЭУ, учитывающих зависимость статистических характеристик устройства от каждого, начиная с синтеза структуры, этапа проектирования и специфику технологии тонкопленочных интегральных схем.

Известно, что первопричиной разброса выходных параметров МЭУ является технологический разброс параметров элементов в процессе их производства. Поэтому, в общем перечне задач по повышению процента выхода годных изделий микроэлектроники, одной из основных должна быть

задача минимизации погрешностей параметров элементов при их изготовлении технологическими методами.

Вышеизложенное позволило в завершение первой главы сформулировать основные задачи диссертационной работы.

Во второй главе анализируется влияние особенностей проектирования и технологии изготовления МЭУ в виде тонкопленочных микросборок на их статистические характеристики и использование лих особенностей для построения статистических моделей МЭУ, которые позволяют решать задачи статистического анализа и синтеза аналоювыч микроэлектронных устройств.

Решение задачи статистического анализа в общем виде заключается в расчете дисперсии выходного параметра МЭУ и определении, в конечном итоге, процента выхода годных МЭУ в процессе производства.

Анализ механизма возникновения и уровня корреляционных связей между отклонениями параметров пленочных элемента МЭУ. изготавливаемых в виде тонкопленочных микросборок, проведен с использованием методов дисперсионного анализа, в основу которого положено предположение о гом, что существенность некоторого фактора, влияющего на параметр, характеризуется его вкладом в дисперсию параметра.

Показано, что дисперсию выходного параметра МЭУ можно выразить как сумму относительной дисперсии отклонения выходного параметра МЭУ от разброса параметров навесных и совместно изготавливаемых пленочных элементов микросборок. В свою очередь дисперсия отклонений пленочных элементов может быть выражена через дисперсии отклонений их конструктивно-технологических параметров (КТП), поскольку практически во всех типовых технологических процессах изготовления тонкопленочных микросборок, применяемых в настоящее время, формирование всех КТП (р,, I, Ь ) осуществляется на независимых операциях.

На основе анализа интегральной технологии тонкопленочных микросборок выявлено, что ей присуща иерархическая структура, характеризующаяся наличием конструктивно-технологических уровней (КТУ), которая и определяет особенности формирования данных (разбросов КТП резисторов) при статистическом анализе.

Факторы, влияющие на разброс конструктивно-технологических параметров резисторов на каждом КТУ, являются независимыми и, следовательно, общую дисперсию конкретного ОТИ, например, р, , можно разложить на число составляющих, соответствующих числу КГУ.

Для технологии тонкопленочных микросборок и ГИС оценки статистической значимости априорной структурной классификации, проведенные с помощью Фишера, показали достоверность

наличия иерархической структуры формирования данных с числом конструктивно технологических уровней равным двум. Эти уровни условно названы , соответственно, уровнями «плата» и «средний».

Следствием этого является корреляционная связь между отклонениями сопротивлений тонкопленочных резисторов, изготавливаемых совместно в едином технологическом цикле, уровень которой определяется cooтношени-ем дисперсий конкретных КТП.

Статистической математической моделью МЭУ будем называть уравнение или систему уравнений, описывающую зависимость разброса выходного параметра МЭУ от разброса парамефов элементов, входящих в его состав.

Несмотря на то, что конструктивно-технологические варианты реализации МЭУ могут быть самыми разнообразными, можно выделить несколько наиболее общих и широко применяемых вариантов реализации МЭУ в виде тонкопленочных микросборок и микроблоков.

Проведен анализ этих вариантов на примере аналогового линейного МЭУ, состоящего из двух функциональных узлов (ФУ), коэффициент передачи которого является функцией выходных параметров ФУ.

Показано, что поскольку корреляционный момент между отклонениями выходных параметров ФУ будет определяться корреляционными моментами между отклонениями тонкопленочных резисторов первого и второго ФУ, то, учитывая структуру дисперсий конструктивно-технологических параметров, дисперсия выходного параметра МЭУ может быть выражена следующим образом:

Иг =/£,/V + Фр )[8Л2(1 Б и2)+ V (¿Ь?)1 +

где - чувствительности выходного параметра МЭУ, соот ветственно,

к изменениям выходных параметров первого и второго ФУ;

-чувствительности выходных параметров ФУ к изменениям входящих в них резисюров.

Обобщая это выражение для общего случая, когда в состав МЭУ входи г g= 1, 2 ...О функциональных узлов, получим

+ 2 /у /.

Данное выражение представляет собой обобщенную статистическую модель микроэлектронного устройства, состоящего из произвольного числа функциональных узлов, которое реализуется в виде гибридных тонкопленочных микросборок или микроблоков.

Эта модель позволяет, используя объективные статистические характеристики технологического процесса изготовления МЭУ (D^ , ), схемотехнические и системотехнические параметры МЭУ и входящих в него ФУ ( Sfy, SKi , SKi,), определять дисперсии выходных параметров и анализировать их зависимость от различных конструктивно-технологических вариантов МЭУ.

На примере линейного микроэлектронного устройства с типовой структурой , широко применяемой для реализации аналоговых электронных устройств, показано, что решение задачи синтеза структуры оказывает сильное влияние на величину дисперсии выходного параметра МЭУ. Более того, для конкретных МЭУ могут существовать такие значения выходных параметров ФУ, которые минимизируют дисперсию выходного параметра МЭУ в целом.

На этапе схемотехнического проектирования, по найденным в результате синтеза структуры требованиям к выходным параметрам ФУ, разрабатываются принципиальные электрические схемы конкретных ФУ и рассчитываются номинальные значения параметров элементов, входящих в их состав.

Выбор принципиальной электрической схемы функционального узла и параметров, входящих в него элементов, с учетом дисперсий параметров этих элементов, определяет величину дисперсии выходных параметров ФУ.

Дисперсии же отклонений парамефов элементов, как было показано в настоящей работе, определяются конструктивно-технологическим решением реализации ФУ и МЭУ.

Результаты решения задач этого этапа определяют величину технологического разброса параметров элементов при их изготовлении, уровень корреляционной связи между отклонениями параметров элементов и, как следствие, отклонениями выходных параметров ФУ.

Таким образом , установлено, что статистические характеристики МЭУ зависят от результатов решения задач на всех этапах проектирования -

синтеза структуры, схемотехнической реализации элементов структуры, выбора конструктивно-технологическою варианта реализации устройства в виде ГИС или микросборок.

В третьей главе рассмотрены методы проектирования , оптимизации характеристик и технологии изготовления МЭУ с использованием в качестве критерия оптимизации - максимума процента выхода годных устройств или минимума дисперсии их выходных параметров.

Задача статистической оптимизации на этапе синтеза структуры МЭУ оносится к классу задач с априорной неопределенностью условий, так как фебует знания статистических характеристик элементов структуры, которые могут быть получены только на последующих этапах проектирования.

Предлагается метод решения задачи , который условно можно называть методом среднестатистических моделей.

Анализ существующих аналоговых микроэлектронных устройств, опыт их проектирования показывает, что для каждого класса аналоговых МЭУ можно выделить свою функциональную базу - совокупность видов ФУ, на основе которых можно реализовывать МЭУ данного класса с требуемыми параметрами. В состав ФУ одного вида, образующих такую функциональную базу,могут входить ФУ различных типов, которые реализуют одни и те же функции с близкими параметрами, но отличаются друг от друга принципиальными схемами, сложностью, достижимыми значениями выходных параметров и пр. Однако, при определенных ограничениях, которые накладываются на характеристики ФУ, исходя из общих фебований к М')У , например, на массо-габаритные показатели, энергопотребление, технологичность и другие, можно для каждого типа ФУ выделить, достаточно однородные группы.

Для конкретного ФУ, реализуемого в виде тонкопленочной микросборки, можно построить статистическую модель, которая отражает зависимость его статистических характеристик, в частности, дисперсии выходного

параметра, от схемно-конструкторской реализации, определяемой требуемым значением этого параметра.

Анализ статистических моделей ФУ на конкретных примерах однородных групп показывает, что они достаточно близки. Следовательно, для таких групп можно построить усредненные зависимости, которые будем называть среднестатистическими моделями ФУ.

Статистические модели ФУ и среднестатистические модели однородных групп ФУ, составляющие функциональную базу данного класса МЭУ, могут образовывать библиотеку (или банк) статистических моделей. К ней по аналогии, например, библиотеками моделей активных и пассивных компонентов, которые применяются при анализе электронных схем в системах автоматизированного схемотехнического проектирования, можно обращаться при решении задач статистической оптимизации.

Разработан алгоритм решения задачи статистической оптимизации на этапе синтеза структуры с использованием статистических и среднестатистических моделей.

Сформулирована задача обоснованною распределения площади подложки гонкопленочной микросборки между комплексами тонкопленочных элементов МЭУ. Показано, что данная задача представляет собой типичную задачу динамического программирования. Алгоритм нахождения решения, которой представляет собой n-шаговую процедуру и, обычно, требует больших затрат машинного времени. Однако, используя рекуррентные соотношения, построенные по принципу Р. Беллмана, и особенности условий задачи, получены соотношения, которые позволяют без сложных вычислительных процедур решать задачи оптимального распределения площади микросборки между комплексами юнкопленочных резисторов.

Показано, что задача статистической оптимизации геометрических размеров тонкопленочных резисторов микросборок, как задача минимизации дисперсии выходного параметра микроэлектронного ФУ , может быть решена классическим методом множителей Лагранжа и сводится

к решению системы уравнений 4-го порядка. Таким образом, получена возможность формализации этапа расчета и оптимизации конструктивных параметров МЭУ по статистическому критерию.

Задача повышения равномерности распределения толщины тонких резистивных пленок по подложке и , как следствие, их удельного поверхностного сопротивления, является одной из основных в совокупности проблем, связанных с повышением точности технологического процесса изготовления МЭУ. Существующее стандартное технологическое оборудовании позволяет получать равномерность нанесения тонких пленок на уровне не лучше 25...30 процентов.

Найдено решение данной задачи для случая конкретного технологического оборудования -установки вакуумного нанесения типа УВН-74П-3. которая относится к числу высокопроизводительного современного оборудования барабанного типа и позволяет напылять пленки одновременно па 40 подложек в одном технологическом цикле. Подобная конструкция и схема . испарения широко распространены в технике вакуумного нанесения тонких пленок, поэтому метод решения задачи повышения равномерности распределения толщины тонких пленок в такой установке носит достаточно общий характер.

В аналитическом виде получено выражение для определения затеняющею профиля корректирующего экрана, снижающего неравномерность распределения толщины до значений менее 5%. Выражение имеет следующий вид

ах = а, + (1х/Н)2)/(1 + (I/к)2)Г2,

где ССХ - угол затеняющего профиля в сечении х профиля по длине /.

Для проверки полученных теоретических результатов был изготовлен корректирующий экран для установки УВН-74П-3, который соответствовал расчетному профилю. Изготовление контрольных партий подложек подтвердили результаты расчетов с точностью до 3%.

Проведены экспериментальные исследования по выбору основною метода и отработки режимов травления тонких металлических пленок при формировании резистивных структур. В качестве основного технологического метода был выбран метод ионно-плазменного травления в плазме инертного газа ( Аг). Исследования проводились на структурах резистивный сплав ^^-медь-никель, которые наносились на стандартные ситал-ловые подложки размерами 60 х 48 мм на установке УВН-74П-3. Толщина пленки меди составляла 1 мкм, а пленки никеля — 0,03 мкм.

В результате проведенных исследований отработаны оптимальные технологические режимы процесса травления тонких пленок меди и никеля при формировании геометрии тонкопленочных резисторов, которые обеспечивают максимальную скорость травления на становках серии УРМ 3.279, сохранение и свободное удаление фоторезистивной маски по завершении процесса. Погрешность формирования геометрического размера элемента структуры при использовании разработанного процесса не превышала 0,1 мкм.

Исследована возможность использования ионно-плазменной обработки в качестве метода групповой подгонки комплексов тонкопленочных резисторов, изюювленных из наиболее широко распространенных резистивных сплавов по типовой технологии.

Анализ зависимостей сопротивлений тонких пленок от времени обработки в плазме различных газов позволил выявить тенденции, количественные диапазоны и возможную точность достижимого уровня изменений сопротивлений тонкопленочных резисторов.

Поскольку процесс подгонки номиналов должен быть управляем с достаточной для производства точностью, были проведены работы по ошимизации технологических режимов процесса подгонки с целью получения линейных или максимально приближенных к ним зависимостям сопротивления от времени обработки.

В результате проведенных исследований, отработан метод групповой подгонки тонкопленочных резисторов путем обработки в плазме инертных и кислородосодержащих газов. Метод характеризуется высокой равномерностью обработки резисторов по площади подложки, воспроизводимостью режимов обработки от партии к партии подложек. Точность процесса подгонки зависит от параметров конкретной технологической установки, однако, в любом случае не хуже 0,5 %.

В четвертой главе с использованием результатов, полученных в предыдущих разделах настоящей работы, решаются задачи по разработке алгоритма, функциональной структуры, схемно-конструкторской реализации мноюканального микроэлектронного устройства предварительной обработки сигналов (УПОС).

Разработан алгоритм преобразования, позволяющий определить функциональную структуру УПОС в части функционального состава, который должен обеспечить требуемый закон преобразования сигналов, и условие минимальною аппаратного состава. Значения выходных параметров элементе структуры - основных функциональных узлов, входящих в УПОС. определяются техническими требованиями к ФПУ и теловизионной аппаратуре.

Анализ технических требований показал, что для обеспечения закона преобразования и параметров сигналов в состав УПОС должны быть включены следующие функциональные узлы: узел предварительных усилителей, узел регулировок, узел фильтров, узел калибровки, узел коммутатора, узел регулируемого усилителя.

Разработана функциональная схема УПОС и определены требования к значениям выходных параметров основных функциональных узлов, которые обеспечивают необходимые технические характеристики УПОС в целом и условия точности и воспроизводимости последних в процессе производства.

Приведены решения схемотехнических и конструктивно-технологических задач реализации основных функциональных узлов, входящих в состав УПОС, в виде тонкопленочных многоканальных микросборок и микроблоков.

В тепловизионных приборах с многоэлементными ФПУ разброс амплитудно-частотных характеристик каналов усиления определяет качество изображения, его информативность и, в конечном итоге, тактико-технические харак!ерис1ики изделия в целом.

Для решения задач создания многоэлементных ФПУ на основе резис-тивных фотоприемников из КРТ с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками были разработаны модули многоканальных мало-шумящих предварительных усилителей в виде гибридных тонкопленочных микросборок. При этом использовались особенности интегральной технологии, позволяющие получать минимальные габариты, высокую надежность и воспроизводимость параметров микросборок. Причем групповой характер производства и корреляция между отклонениями параметрами элементов схем эффективно использованы для упрощения схемно-конструк-торских решений отдельных предусилителей, минимизации разброса их выходных параметров и повышения температурной стабильности.

При выборе схемных и конструктивно-технологических вариантов реализации модулей эта особенность была учтена еще и в связи с тем, что жесткие требования по энергопотреблению и габаритам, предъявляемые к ФПУ, число фоточувствительных элементов в которых составляет 128 и более, не позволяет решать задачи обеспечения требуемой точности и стабильности путем усложнения схемы каждого канала.

Разработанные малошумящие многоканальные модули предварительных усилителей для ФПУ на основе фоторезистивных приемников из КРТ характеризуются уровнем собственных шумов менее 1,5 нВ/Гц' ", малыми токами потребления — менее 2 мА на канал, высокими значениями

произведения усиления на полосу рабочих частот - свыше 150 МГц, что ставит их в один ряд с лучшими зарубежными образцами.

На основе испытаний конкретных образцов показано (рис.1 и 2), что учет при расчете конструктивно-технологических характеристик модулей специфики тонкопленочной гибридной интегральной технологии, обеспечивает высокую относительную точность и воспроизводимость основных параметров предусилителей в производстве, и температурную стабильность в широком диапазоне температур

Рис.1. Стабильность коэффициента усиления.

141« I е а ■ г > <

I «ос ■ I '< —*— - л

Рйс.2. Стабильность верхней граничной частоты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Выявлена двухуровневая иерархическая структура формирования погрешностей параметров элементов МЭУ и показано, что именно такая структура обуславливает особенности возникновения корреляционных связей между отклонениями конструктивно-технологических параметров тонкопленочных элементов в процессе производства. Введены статистические характеристики, которые могут быть использованы для объективной оценки точности и воспроизводимости технологических процессов изготовления МЭУ и в качестве исходных данных для инженерных расчетов их параметров.

2. Разработана обобщенная статистическая модель аналогового микроэлектронного устройства, связывающая статистические характеристики его выходных параметров с характеристиками функциональной структуры, электрическими и конструктивно-технологическими параметрами функциональных узлов и элементов МЭУ.

3. Предложен метод и разработан алгоритм решения задачи статистической оптимизации аналоговых МЭУ на этапе синтеза структуры устройства, основанный на использовании статистических и среднестатистических моделей микроэлектронных функциональных узлов.

4. Предложены методы и выведены расчетные cooтношения для решения задач оптимизации конструктивных параметров тонкопленочных элементов по критерию минимума дисперсии выходного параметра МЭУ, которые позволяют обоснованно производить распределение площади микросборок между комплексами элементов и рассчитывать их геометрические размеры.

5. На основании проведенных экспериментальных исследований показано, что технологические методы, основанные на использовании ионно-плазменных процессов, позволяют минимизировать разброс геометрических размеров при формировании тонкопленочных резистивиых

структур и групповой подгонки удельного поверхностного сопротивления резисторов. Разработаны технологические процессы формирования субмикронных геометрических размеров тонкопленочных резисторов и групповой подгонки удельного поверхностного сопротивления резисторов с точностью до 0,5%.

6. Получены аналитические зависимости для расчетов профилей корректирующих экранов вакуумных установок барабанного типа, позволяющие в 5... 6 раз снизить неравномерность распределения резистивной пленки по площади подложки микросборки. Результаты эффективности введения корректирующих экранов подтверждены экспериментально.

7. Разработанные методы и расчетные соотношения использованы при проектировании 64-х канального устройства предварительной обработки сигналов ФПУ ИК диапазона с цифровой перестройкой АЧХ, обеспечивающего воспроизводимость характеристик с точностью не хуже 2% и параметрического ряда малощумящих микроэлектронных модулей предварительных усилителей для многоэлементных ( до 128 и более ) ФПУ на основе охлаждаемых фоторезисторов из материала кадмий -ртуть - теллур. Основные технические параметры предусилителей соответствуют уровню лучших мировых образцов, а относительный разброс параметров в рабочем диапазоне температур не превышает

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Коннов.В.П., Черюканов А.С., Ермолаев Ю.П. Машинный метод оптимизации топологии ГИС.// Тезисы докладов научно-технической конференции по микроэлектронике. Татарское областное правление НТО РЭС им. А.С.Попова, КАИ. Казань, 1975.

2. Концов В.П., Пьянков Б.Л. Амплитудно-временной преобразователь на ГИС 2СС842А. // Тезисы докладов научно-технической конференции по микроэлектронике. Татарское областное правление НЮ РЭС им.А.С.Попова, КАИ. Казань, 1975.

3. Коннов В.П., Черюканов А.С. Расчет оптимальной геометрии пленочных резисторов гибридных интегральных схем. // Микроэлектроника. Межвузовский сборник, вып.1, Казань, 1977, с. 19-22.

4. Коннов В.П. Оптимальное распределение плошади микросхемы между комплексами элементов. // Микроэлекфоника. Межвузовский сборник. Вып.2, Казань, 1978, с. 4-6.

5. Коннов В.П. Анализ статистических характеристик БГИС. // Устройства, элементы и методы комплексной микроминиатюризации РЭА. Межвузовский сборник, Казань, 1979, с.21-24.

6. Коннов В.П., Саттаров И.К. Особенности проектирования микроэлектронных устройств с учетом структуры технологических погрешности. // Тезисы докладов «ХХХУ Всесоюзная научная сессия, посвященная Дню Радио». Москва, 1980.

7. Коннов В.П. Системный подход к задаче статистической оптимизации микроэлектронных устройств. // Тезисы докладов « IX Всесоюзная научно-техническая конференция по микроэлектронике». Казань, 1980.

8. Конпов В.П., Саттаров И.К. Выбор конструктивно-технологических решений БГИС. // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции «Теория и практика конструирования и обеспечения надежности и качсава радиоэлектронной аппаратуры». Москва-Махачкала, 1980.

9. Пьянков Б.Л., Аксенов И.Б., Коннов В.П., Черюканов А.С. Многофункциональное микроэлектронное устройство на основе коммутируемых RC - фильтров. // Устройства, элементы и методы комплексной микроминиатюризации РЭА. Межвузовский сборник, Казань, 1982, с.23-29.

10. Коннов В.П. Статистическая оптимизация микроэлектромных устройств.// Устройства, элементы и методы комплексной микроминиатюризации РЭА. Межвузовский сборник, Казань, 1983, с.20-24.

11. Коннов В.П., Пирогов ГГ. Нанесение равномерных речистивных слоев на установке УВН-74-ПЗ. // Комплексная микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры. Межвузовский сборник, Казань, 1986 с.95-99.

12. Галяугдинова Р.Т., КонновВ.П., Пирогов Г.Г. Особенности формирования защитной маски при изготовлении хромовых фотошаблонов методом ионно-плазменного травления.// Комплексная микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры. Межвузовский сборник, Казань, 1986,с.99-101.

13. Коннов В. П. и др. Устройство для измерения шумов контактов резисторов. // Авт. свил. СССР №1173350, 1985.

14. Коннов В. П., Якутенков А.А Контроль температуры и устранение перегрева подложек для микросхем при ионно-плазменной обрабо1ке./7 Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып.1, Казань, 1997, с. 56-59.

15. Коннов В.П., Чиркин Ю.К., Гильфанов И.В. Групповая подгонка комплексов прецизионных тонкопленочных резисторов ионно-плазменной обрабо1кой. //Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып.2. Казань, 1997, с. 30-38.

16. Коннов В.П., Пьянков Б.Л., Лежнин А.П., Якутенков А.А. Исследование технологии формирования элементов из пленок окислов кремния плазмохимическим травлением. // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып.З, Казань, 1997, с.45-51

17. Коннов В.П., Пьянков Б.Л., Якутенков А.А. Исследование ионно-плазменного травления металлических пленок./Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Вып. 3, Казань, 1997, с. 52-54.

18. Ильин О.П., Коннов В.П., Староверова Т.Н. Многоканальный микроэлектронный модуль обработки сигналов для тепловизионных приборов. // Тезисы докладов «ХУ1 Международная научно-техническая

конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения». Москва, 2000.

19. Коннов В.П., Пирогов Г.Г. Конструктивно- технологические особенности производства микроэлектронных узлов тепловизионных приборов.//Тезисы докладов « ХУ1 Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения». Москва, 2000.

20. Кудряшов И.С., Ильин О.П., Коннов В.П. Малошумящие предусилители для фоюприемных устройств тепловизионных приборов. // Тезисы докладов «ХУ1 Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения». Москва, 2000.

21. Коннов В.П., Кудряшов И.С. Мноюканальные малошумящие модули предусилителей для фогоприемных устройств ИК диапазона. // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Вып. 2(36), Казань, 2004, с. 52-67.

i - 9 2 75

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МНОГОКАНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ФПУ И МЕТОДОВ

ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ (МЭУ), ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ ПО ИНТЕГРАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И РАЗРАБОТКА СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МЭУ.

2.1. Структурное представление погрешностей элементов МЭУ.

2.2. Обобщенная статистическая модель МЭУ.

2.3. Влияние этапов проектирования на статистические характеристики МЭУ.

2.4. Выводы по главе.

3. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ОПТИМИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК

И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЭУ.

3.1. Метод оптимизации функциональной структуры МЭУ.

3.2. Методы оптимизации конструктивно-технологических параметров тонкопленочных элементов МЭУ.

3.3. Технологические методы повышения точности и воспроизводимости параметров МЭУ.

3.3.1. Метод повышения равномерности распределения толщины тонких резистивных пленок.

3.3.2. Формирование геометрических размеров тонкопленочных структур методом ионно-плазменного травления.

3.3.3. Групповая подгонка комплексов тонкопленочных резисторов.

3.4. Выводы по главе.

4. РАЗРАБОТКА МНОГОКАНАЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ДЛЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО ФПУ ИК ДИАПАЗОНА.

4.1. Алгоритм обработки и функциональная структура УПОС для ФПУ на основе фоторезисторов из твердых растворов КРТ.

4.2. Особенности схемотехнической реализации основных функциональных узлов УПОС.

4.2.1 Входные каскады канальной части УПОС.

4.2.2. Фильтр нижних частот.

4.2.3 Усилитель с автоматической калибровкой.

4.2.4. Коммутатор аналоговых сигналов.

4.2.5 Конструктивно-технологическая реализация основных функциональных узлов УПОС.

4.3. Многоканальные малошумящие модули предусилителей для ФПУ ИК диапазона.

4.4. Выводы по главе.

Интенсивное развитие тепловизионной техники и расширение ее применения связано, прежде всего, с достижениями в области создания фотоприемных устройств (ФПУ), являющихся обязательными элементами структуры любого тепловизионного прибора или системы.

Современное развитие ФПУ характеризуется не только дальнейшим улучшением параметров и характеристик отдельных фоточувствительных элементов ( чувствительности, быстродействия, области спектральной чувствительности, обнаружительной способности и др.), но и поиском новых принципов их конструирования. Наиболее важным, из которых, следует считать создание многоэлементных матричных и линейных фоточувствительных структур со схемами обработки сигналов.

Большие отличия в типах фоточувствительных элементов (фотодиоды, фоторезисторы), их параметрах ( внутреннее сопротивление, уровень собственных шумов и др.), часто создают значительные трудности в практической реализации порога чувствительности приемника излучения в тепловизионной аппаратуре. Это связано с зависимостью чувствительности приемника от выбора его режима работы и степени согласования с последующим электронным трактом.

Поэтому, на фотоприемные устройства стали возлагаться функции, которые ранее выполнялись последующими устройствами электронного тракта тепловизионной аппаратуры, такие, как предварительное усиление электрического сигнала, формирование частотной характеристики со специальными свойствами, преобразование сигнала из одной формы в другую и т.п.

Совмещение нескольких выполняемых функций в одном изделии, имеющем, часто, единую конструкцию, позволяет получить существенный выигрыш в тактико-технических параметрах тепловизионного прибора в целом. Однако, при этом, на электронные устройства предварительной обработки сигналов ФПУ накладываются очень жесткие требования, как в части электрических параметров, так и массогабаритных показателей, энергопотребления, надежности. Поэтому являются актуальными проблемы, связанные с решением задач разработки микроэлектронных устройств для предварительной обработки сигналов с многоэлементных ФПУ и созданием эффективных методов повышения их технических и эксплуатационных характеристик.

4.4. Выводы по главе

1. Разработан алгоритм обработки сигналов и функциональная структура многоканального устройства предварительной обработки сигналов для ФПУ на основе 64-х элементного фоторезистивного приемника ИК диапазона, которое позволяет производить усиление сигналов, формировать оптимальную, с точки зрения соотношения сигнал / шум, частотную характеристику устройства с управляемой по заданному закону частотой среза, проводить автоматическую калибровку уровня усиления и коммутацию сигналов с целью сведения их в один канал для преобразования в цифровой код.

2. Разработаны схемотехнические и конструктивно - технологические решения, реализующие основные функциональные узлы и УПОС в целом в виде тонкопленочных микросборок и микроблока, соответственно. Использование методов проектирования и оптимизации, рассмотренных в настоящей работе позволило создать устройство, обеспечивающее уровень усиления сигналов в каждом канале до 106 раз, синхронную перестройку восьмиразрядным цифровым кодом частоты среза АЧХ с точностью не хуже 5% во всех каналах одновременно, неравномерность частотной характеристики в рабочей полосе частот ±1%, автоматическую калибровку уровня усиления во всех каналах с точностью 2%.

3. Разработан ряд малошумящих многоканальных модулей предварительного усиления для ФПУ на основе охлаждаемых фоторезисторов из материала кадмий - ртуть - теллур (КРТ). Предусилители характеризуются уровнем собственных шумов менее 1,5 нВ/Гц1/2, малыми токами потребления - менее 2 мА на канал, высокими значениями произведения усиления на полосу рабочих частот - свыше 150 МГц, что ставит их в один ряд с лучшими зарубежными образцами.

4. Использование при проектировании особенностей интегральной технологии тонкопленочных гибридных интегральных схем и , основанных на них, методов оптимизации схемно - конструкторских и технологических решений позволило снизить относительный разброс между каналами предусилителей до уровня ± 2% при числе каналов свыше 128.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований можно сформулировать основные результаты, полученные в настоящей работе:

1. Выявлена двухуровневая иерархическая структура формирования погрешностей параметров элементов МЭУ и показано, что именно такая структура обуславливает особенности возникновения корреляционных связей между отклонениями конструктивно-технологических параметров тонкопленочных элементов в процессе производства. Введены статистические характеристики, которые могут быть использованы для объективной оценки точности и воспроизводимости технологических процессов изготовления МЭУ и в качестве исходных данных для инженерных расчетов их параметров.

2. Разработана обобщенная статистическая модель аналогового микроэлектронного устройства, связывающая статистические характеристики его выходных параметров с характеристиками функциональной структуры, электрическими и конструктивно - технологическими параметрами функциональных узлов и элементов МЭУ.

3. Предложен метод и разработан алгоритм решения задачи статистической оптимизации аналоговых МЭУ на этапе синтеза структуры устройства, основанный на использовании статистических и среднестатистических моделей микроэлектронных функциональных узлов.

4. Предложены методы и выведены расчетные соотношения для решения задач оптимизации конструктивных параметров тонкопленочных элементов по критерию минимума дисперсии выходного параметра МЭУ, которые позволяют обоснованно производить распределение площади микросборок между комплексами элементов и рассчитывать их геометрические размеры.

5. На основании проведенных экспериментальных исследований показано, что технологические методы, основанные на использовании ионно - плазменных процессов, позволяют минимизировать разброс геометрических размеров при формировании тонкопленочных резистивных структур и групповой подгонки удельного поверхностного сопротивления резисторов. Разработаны технологические процессы формирования субмикронных геометрических размеров тонкопленочных резисторов и групповой подгонки удельного поверхностного сопротивления резисторов с точностью до 0,5%.

6. Получены аналитические зависимости для расчетов профилей корректирующих экранов вакуумных установок барабанного типа, позволяющие в 5. 6 раз снизить неравномерность распределения резистивной пленки по площади подложки микросборки. Результаты эффективности введения корректирующих экранов подтверждены экспериментально.

7. Разработанные методы и расчетные соотношения использованы при проектировании 64-х канального устройства предварительной обработки сигналов ФПУ ИК диапазона с цифровой перестройкой АЧХ, обеспечивающего воспроизводимость характеристик с точностью не хуже 2% и параметрического ряда малощумящих микроэлектронных модулей предварительных усилителей для многоэлементных ( до 128 и более) ФПУ на основе охлаждаемых фоторезисторов из материала кадмий — ртуть - теллур. Основные технические параметры предусилителей соответствуют уровню лучших мировых образцов, а относительный разброс параметров в рабочем диапазоне температур не превышает ±2%.

112

1. Ллойд Дж. Системы тепловидения. М.: Мир, 1978. - 414 с.

2. Хадсон Р. Инфракрасные системы. М.: Мир, 1972. - 534 с.

3. Robert Е. Fisher. Critical Issues in IR Imaging Systems. // Photonics Spectra, 1986, v.20., No. 7., p. 53-60.

4. J.A. Chiari, F.D. Morten. Detectors for Thermal Imaging. // Electronic Components and Applications, 1982, v.4., No.4., p.242-249.

5. Аигина Ч.Р., Богомолов П.А., Сидоров B.H. Новое поколение фотоприемных устройств ИК диапазона. // «Зарубежная электронная техника», 1982, №5 (251), с.3-8.

6. Бовина Л.А., Стафеев В.И. Узкозонные твердые растворы (CdHg) Те. Сб. «Физика соединений А11 В VI» , М.: Наука, 1986. с. 12-21.

7. Р.Дж.Киес, П.В.Крузе, Э.Г.Пожли и др. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов. Под ред. Р.Дж. Киеса: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1985.-328 с.

8. Аксененко М.Д.,Бараночников М.А., Смолин О.В., Микроэлектронные фотоприемные устройства.-М.: Энергоатомиздат, 1984-208 с.

9. Ван дер Зил А. Шум. Источники, описание, измерение. М.: Советское радио, 1973. - 228 с.

10. Борисовская Г. Д., Маркин В. А. Шумовые характеристики операционных усилителей. ОМП, 1972, №9, с.9-10.

11. Макаров A.C., ОмелаевА.И., Филиппов В.Л. Введение в технику разработки и оценки сканирующих тепловизионных систем. Казань, Унипресс, 1998, 318 с.

12. ADSP 2100 Family Users Manual. 3-rd Edition. Analog Devices, 1995.

13. Коннов В.П., Кудряшов И.С. Многоканальные малошумящие модули предусилителей для фотоприемных устройств ИК диапазона. // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып. 2 (36), Казань, 2004, с. 52-67.

14. Современные линейные интегральные микросхемы и их применение: Пер. с англ., Под ред. М.В. Гальперина. -М.: Энергия, 1980. 272 с.

15. Баталов Б.В., Беляков Ю.Н., Курмаев Ф.А., Назарьян А.Р. Учет статистических связей параметров компонентов в задачах статистического анализа интегральных схем. // Электронная техника.Сер.З.Микроэлектроника, 1978, Вып.4, с.38-45.

16. Коннов В.П. Анализ статистических характеристик больших гибридных интегральных схем. // Устройства, элементы и методы комплексной микроминиатюризации РЭА. Межвуз. сб., 1979. Казань: КАИ, с. 21-24.

17. Сыпчук П.П., ТалалайА.М. Методы статического анализа при управлении качеством изготовления РЭА. М.: Сов. радио, 1979, - 146 с.

18. Беляков Ю.Н., Курмаев Ф.А., Москаленко И.В. Программа статистического анализа интегральных схем. // Электронная промышленность, 1979, №4, с.97-98.

19. Смолко Г.Г., Баталов Б.В., Казеннов Г.Г. Методы статистического расчета интегральных схем.-В кн.: Микроэлектроника, вып.6. М.: Сов. радио, 1973. с.23-29.

20. Средства и технологии проектирования и производства электронных устройств. EDA Express, 2000, -342 с.

21. Куликов O.A., Макаров C.B., Перминов В.Н. Процедура сингулярного разложения матриц специального вида в системах схемотехнического моделирования СБИС. // Изв. ВУЗОВ, Электроника, №4,1979, с.43-48.

22. Стемпковский А.Л., Шепелев В.А., Власов A.B. Системная среда САПР СБИС. М.: Наука, 1994.-356с.23 .Вицын Н.Современные тенденции развития систем автоматизированного проектирования в области электроники. Chip News, №1, 1997, с. 12-15.

23. Губанов Д.А., Стешенко В.Б., Храпов В.Ю., Шипулин С.Н. Перспективы реализации алгоритмов цифровой фильтрации на основе ПЛИС фирмы ALTERA. Chip News, №9-10,1997 , с.26-33.

24. Ильин В.Н. Основы автоматизации схемотехнического проектирования -М.: Энергия, 1979. 390 с.

25. Олль Я.Н. Ускоренный метод статистической оптимизации линейных интегральных схем. // Электронное моделирование, 1980, №5, с.44-49.

26. Казеннов Г.Г., Баталов Б.В., Беляков Ю.Н. Статистическая оптимизация электрических параметров цифровых интегральных схем. // Микроэлектроника. Под. ред. A.A. Власенкова.-М.: Сов. радио, 1973, вып.6, с.26-32.

27. Баталов Б.В., Беляков Ю.Н., Курмаев Ф.А. Некоторые методы статистической оптимизации интегральных микросхем при наличии статических связей параметров компонентов. //Микроэлектроника.- М.: Наука, 1978, т.7, вып.4, с. 300-313.

28. Ильин В.Н. Статистический расчет и оптимизация триггеров на МДП-транзисторах. // Изв. ВУЗОВ, Радиоэлектроника, 1979, т. 13, №6, с.24-38.

29. Маслов A.JL, Чернышев A.A. и др. Оптимизация радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1982. -402с.

30. Гусев В.П. Технология производства РЭА.-М.: Сов.радио, 1973.- 344с.

31. Фомин A.B. Допуски в РЭА. М.: Сов. радио, 1973. -288с.

32. Технология тонких пленок. Под ред. JI. Майселла, Р. Гленга.- М.: Сов. радио, 1977. 629 с.

33. Лопухин В.А. и др. Автоматизация функциональной подгонки гибридных интегральных микросхем. // Вопросы радиоэлектроники, ТПО, Вып.6, 1976, с.24-26.

34. Пресс Ф.П. Фотолитрографические методы в технологии полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М.: Сов. радио, 1978.-96 с.

35. Линьков J1.M., Прищена C.J1. Физические и конструктивно-технологические методы повышения разрешающей способности фотолитографии. //«Зарубежная, электронная техника», 1987, №5, с. 17-29.

36. Абраизов М.Г. Ионное облучение тонких резистивных пленок. // Электронная техника. Сер. Материалы. Вып.10, 1983, с. 11-18.

37. Точинский Э.И. и др. Исследование структуры и электрических свойств тонких пленок из сплава МЛТ. // Электронная техника. Материалы. Вып.5.1974.

38. Кондратов Н.М. Структура, химический и фазовый состав резистивных пленок. // Электронная техника. Материалы. Вып.4, 1973,с.8-17.

39. Абраизов М.Г., Белый И.М., Речештер Н.И. и др. Ионное облучение тонких резистивных пленок. // Электронная техника. Сер.6. Материалы, 1983, вып. 10 (183), с.14-17.

40. Ивановский Г.Ф., Петров В.И. Ионно плазменная обработка материалов. М.: Радио и связь, 1986, 232 с.

41. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для очистки и травления материалов. М.: Энергоатомиздат, 1987г.-268с.

42. Кожитов А.И. и др. Конструктивно-технологические особенности изготовления высокостабильных тонкопленочных резистивных элементов ГИМС. // Электронная техника. Сер. Материалы, вып.6,1986, с.22-25.

43. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Ионное травление микроструктур. : М. Сов. радио. 1979г., с. 102.

44. Киреев В.Ю., Данилин Б.С., Кузнецов В.И. Плазмохимическое, ионно химическое травление микроструктур. : М. Радио и связь, 1983, с. 126-152.

45. Ивановский Г.Ф., Петров В.И. Систематизация процесса ионно-плазменной обработки.//Электронная техника,сер.7, вып. 4(125), 1984г., с.4-6.

46. Блинов И.Г. Киреев В.Ю., Кузнецов В.И. Травление микроструктур потоком свободных атомов и радикалов. // Электронная техника, сер.7, вып.З (136), 1986, с.76.

47. Данилин Б.С. Вакуумно-технические проблемы изготовления СБИС. // Итоги науки и техники. Сер. Электроника, т. 18, 1986г., с. 155-160.

48. Коннов В.П., Саттаров И.К. Особенности проектирования микроэлектронных устройств с учетом структуры технологических погрешностей. //Тезисы докладов « ХХХУ Всесоюзная научная сессия, посвященная Дню Радио». Москва, 1980.

49. Крамер Г. Математические методы статистики. М., Мир», 1975. -465с.

50. Ермолаев Ю.П. К расчету оптимальной конструкции пленочных элементов по наибольшему выходу гибридных интегральных схем. // Труды КАИ, вып. 150, 1972 (Казанский авиационный институт), с.33-39.

51. Плескунин В.И., Воронина Е.Д., Распоркин Б.Г., Лобанов Б.А. Оценка точности и стабильности процессов групповой технологии в АСУТП. // «Электронная техника. Сер.9. АСУ», 1974, №1, с. 12-15.

52. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. :М., Наука, 1968.-321с.

53. Шеффе Г. Дисперсионный анализ. М. Наука. 1980. 512 с.

54. Retajczyk T.F., Larsen W. Statistical Methods for Estimating Variance Componrnts for Integrated Circuits Devices Parameters.// Microelectronics and Reliability, 1977. Vol.16, pp. 561-566.

55. Моделирование и оптимизация на ЭВМ радиоэлектронных устройств. Под ред. З.Н. Бененсона. М.: Радио и связь, 1981. - 272с.

56. Бортников В.Т. Формализация синтеза структуры радиоэлектронной аппаратуры. // Изв. ВУЗОВ, Радиоэлектроника, 1976, т. 19, №9, с.33-38.

57. Коннов В.П. Анализ статистических характеристик БГИС. Устройства, элементы и методы комплексной микроминиатюризации РЭА.// Межвузовский сборник, Казань, 1979, с.21-24.

58. Коннов В.П. Статистическая оптимизация микроэлектронных устройств. // Устройства, элементы и методы комплексной микроминиатюризации РЭА. Межвузовский сборник, Казань, 1983, с.20-24.

59. Коннов В.П. Системный подход к задаче статистической оптимизации микроэлектронных устройств. // Тезисы докладов «IX Всесоюзная научно-техническая конференция по микроэлектронике». Казань, 1980.

60. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров. Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. 320 с.

61. Хьюлсман Л.П. Теория и расчет активных RC-цепей. -М.: Связь, 1978. 256с.

62. Shenoi В.А. Optimum Variability Design and Comparative Evaluation of Thin-Film RC Active Filters.//IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS . Vol. Cas-21, No.2, MARCH , 1974, p.263-268.

63. Коннов.В.П., Черюканов A.C., Ермолаев Ю.П. Машинный метод оптимизации топологии ГИС. // Тезисы докладов научно-технической конференции по микроэлектронике. Татарское областное правление НТО РЭС им. А.С.Попова, КАИ. Казань, 1975.

64. Коннов В.П. Оптимальное распределение площади микросхемы между комплексами элементов. // В сб. Микроэлектроника, вып.2. Казань, 1978 (Казанский авиационный институт), с.4-6.

65. Беллман Р. Динамическое программирование. М.,ИЛ, 1969.-422с.

66. Ермолаев Ю.П. Оптимальная топология пленочных элементов гибридных интегральных схем. // ИВУЗ, Радиоэлектроника, 1973, №4, с.24-26.

67. Коннов В.П., Черюканов A.C. Расчет оптимальной геометрии пленочных резисторов гибридных интегральных схем. // Микроэлектроника. Межвузовский сборник, вып.1, Казань, 1977, с. 19-22.

68. Ефимов Н.В., Розендорн Э.Р. Линейная алгебра и многомерная геометрия. М. Наука. 1970.-433с.

69. Schichtdickengleichmabigkeit von aujgedampjten. Schichten in Teorie und Pracxis. // Vakuum Techn., 30, №3,1980 , pp.26-29.

70. Коннов В.П., Пирогов Г.Г. Нанесение равномерных резистивных слоев на установке УВН-74-ПЗ. //Комплексная микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры. Межвузовский сборник, Казань,1986 с.95-99.

71. Коннов В. П., Якутенков A.A. Контроль температуры и устранение перегрева подложек для микросхем при ионно-плазменной обработке. //Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып.1, Казань, 1997, с. 56-59.

72. Коннов В.П., Пьянков Б.Л., Лежнин А.П., Якутенков A.A. Исследование технологии формирования элементов из пленок окислов кремния плазмохимическим травлением. // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып.З, Казань, 1997, с.45-51.

73. Коннов В.П., Пьянков Б.Л., Якутенков A.A. Исследование ионно-плазменного травления металлических пленок./Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып. 3, Казань, 1997, с. 52-54.

74. Коннов В.П. и др. Устройство для измерения шумов контактов резисторов. Авт. свид. СССР №1173350, 1985.

75. Коннов В.П., ЧиркинЮ.К., Гильфанов И.В. Групповая подгонка комплексов прецизионных тонкопленочных резисторов ионно-плазменной обработкой. // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник, Вып.2. Казань, 1997, с. 30-38.

76. Коннов В.П., Пьянков Б.Л. Амплитудно-временной преобразователь на ГИС 2СС842А. // Тезисы докладов научно-технической конференции по микроэлектронике. Татарское областное правление НТО РЭС им.А.С.Попова, КАИ. Казань,1975.

77. Кудряшов И.С., Ильин О.П., Коннов В.П. Малошумящие пред-усилители для фотоприемных устройств тепловизионных приборов.//Тезисы докладов « ХУ1 Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения». Москва, 2000.