автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Разработка конструктивно-технологических методов создания высококачественных изделий кремниевой микроэлектроники

На правах рукописи Для служебного пользования Экз. № ¿Г

УДК 621.3. 049. 77 .

ПИСКОВ Валерий Яковлевич

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ КРЕМНИЕВОЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

Специальность 05. 27. 01 —

Твердотельная электроника, микроэлектроника и наноэлекгроника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ВОРОНЕЖ - 1998

Работа выполнена к научно-исследовательском институте электронной техяики, г. Воронеж.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ Член-корреспондент РАН, профессор,

доктор физико-математических наук В.М. ИЕВЛЕВ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ Доктор технических наук,

профессор В.В. МАРТЫНОВ Доктор технических наук, * профессор А.Г.ЗАХАРОВ Доктор физико-математических наук, профессор С И. РЕМБЕЗА ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ АО " НПО АНГСТРЕМ "

'ЗЕЛЕНОГРАД

Зашита состоится 10 февраля 1998 года на заседании

диссертационного совета Д 063. 81. 01 при Воронежском Государствешюи техническом университете ( 594026, г. Воронеж, Московский проспект, 14 ).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Воронежского Государственного технического университета.

Автореферат разослан.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

ГОРЛОВ МИ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Развитие электронной и вычислительной техники (ЭВТ) - основном фактор прогресса я большинстве области науки, техники и производств;!, обеспечении, высокой обороноспособности, улучшении условий жизни населения. Основной элементной базой современной ЭВТ являются изделия интегральной микроэлектроники и, в частности, кремниевые интегральные схемы (ИС). Развитие кремниевой интегральной микроэлектроники * (МЭ) прошло ряд этапов, во время которых были созданы ИМЭ разных поколений, отличающиеся, прежде всего, степенью интеграции: от ИС из нескольких интегральных компонентов (ИК) до больших, сверхбольших и ультрабольших ИС (БИС, СБИС, УБИС), содержащих десятки тысяч - миллионы ИК. Их создание позволяет перейти к качественно новому этапу а развитии мировой цивилизации - эпохе всеобщей компьютеризации и ресурсосберегающих, экологичных, информационных технологий - основе мировой экономики в 21 веке.

Цель развития интегральной МЭ - улучшение качества ИМЭ, т.е. совокупности всех характеристик ИМЭ. Она достигается за счет совершенствования очень большого арсенала средств, которые в совокупности образуют, по нашей терминологии, научно- технический базис (НТВ) МЭ. Главную роль при этом играет совершенствование конструктивно-топологических решений, технологических процессов и методов создания ИМЭ, т.е. конструктивно- технологического базиса (КТБ) МЭ. Именно средствами КТБ, за счет уменьшения применяемых минимальных проектных норм (МПН) и увеличения площади кристаллов ИМЭ, реализуется главная тенденция развития МЭ на всех этапах - рост степени интеграции ИМЭ. Эго не только непосредственно улучшает основные технические характеристики логических ИМЭ - быстродействие и функциональную производительность, но и создает предпосылки для развития всех дру-• гих составляющих НТБ: архитектурно-системного, схемотехнического и производственно-технического базисов ( АСБ, СБ и ПТБ ) МЭ.

Конкретные цели и методы совершенствования КТБ изменяются па разных этапах развития МЭ с учетом актуальности и приоритетности возникающих проблем, наличия возможностей их решения и других обстоятельств. Так, после создания в НПО "Электроника" (Воронеж) первых отечественных ИС с диэлектрической изоляцией ИК и роста их применения в народном хозяйстве и в аппаратуре ответственного оборонно-космического назначения наиболее актуальным было увеличение процента выхода годных (ПВГ) ИС, объемов их производства, надежности и стойкости к специальным видам воздействий (СВВ). Это потребовало радикального усовершенствования технологии изготовления кремниевых структур с диэлектрической изоляцией (КСДИ) и кристаллов ИС,'повышения стабильности ИС, использования пленок низкотемпературных диэлектриков (НТД) для финишной защиты ИС и разработки ИС с совмещенной конструкцией и высокой стойкостью к СВВ.

Для создания ИМЭ следующих поколений необходимо было решать те проблемы КТБ, которые ограничивали рост степени интеграции и быстродействия, снижали ПВГ и надежность сложных ИМЭ: разработать методы создания высококачественных омических контактов (ОК), диодов Шоттки (ДШ) и меж-

соединений (МС), активных и пассивных ИК, комбинированной изоляции ИК, многоуровневых МС (МНУМС) и единых технологических маршрутов (ТМ) для их реализации.

Для ускорения и удешевления проектирования и изготовления БИС, СБИС и УБИС с заказными функциями, обеспечения их рентабельности при многономенклатурном производстве с малыми тиражами потребовалось разработать КТБ и методы создания полузаказных ИМЭ (ПИМЭ) с использованием базовых матрнчных кристаллов (БМК) разного rnVia

При росте степени интеграции ИМЭ до уровня СБИС и выше и уменьшении применяемых МИН до субмикронных величин резко осложнились многие проблемы и в интегральной МЭ возник новый "предел" - "экономический барьер" ( по терминологии автора), который замедляет развитие МЭ, и особенно отечественной, более сильно, чем другие известные фундаментальные физические и технологические "пределы". Для преодоления "экономического барьера" и ускорения развития МЭ на этом этапе необходимы системный подход и новая стратегия, основанные на комплексе согласованных принципов и положений. Важнейший среди них - принцип гармоничного и сбалансированного развития всех составляющих НТВ МЭ, но при ведущей роли КТБ.

Таким образом, совершенствование КТБ МЭ и его составляющих является наиболее актуальной и приоритетной проблемой интегральной МЭ »течение всего времени ее развития и в перспективе

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Анализ недостатков и проблем традиционных КТБ, используемых при создании кремниевых ИМЭ разных типов и поколений, разработка и применение более совершенных конструктивно-технологических решений, методов и процессов, устраняющих выявленные проблемы и недостатки и обеспечивающих создание ИМЭ более высокого качества; разработка перспективных концепций, методов и решений для более эффективного развития МЭ и создания ИМЭ с предельно высокими характеристиками.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные научные и практические задачи:

1. Выявить и исследовать причины и механизмы снижения ПВГ и надежности ИС с диэлектрической изоляцией ИК в серийном производстве. Разработать новые конструктивно-технологические методы, устраняющие выявленные недостатки и обеспечивающие увеличение ПВГ и надежности ИС в крупносерийном производстве.

2. Разработать конструктивно- технологические принципы и КТБ для создания ТТЛ ИС с высокой стойкостью к СЗВ и надежностью, имеющих совмещенную конструкцию кристаллов и содержащих высокостабильные тонкопленочные резисторы (ТПР).

3. Разработать конструкцию и базовую технолог ию создания малопрони-каюшей контактно-металлизационной системы (KMC), содержащей силицид-ные и барьерные слои, для получения высококачественных шин МС, ОК и ДШ с разной высотой потешшальныч барьеров на одном кристалле.

4. Разработать универсальный КТВ, свободный от недостатков традиционных КТБ с комбинированный изоляцией ПК, для создания высококачественных ИС - УБИСс любой биполярной схсмогехннкой.

5. Разработать принципы создания KMC и МНУМС, конструктивно-технологические методы и способы, обеспечивающие увеличение их надежности, трассирующих возможностей и уменьшение трудоемкости.

6. Разработать и освоить КТБ для создания высококачественных полузаказных биполярных БИС - СБИС на основе БМК со степенью интеграции до 10 тыс, базовых вентилей (БВ) на кристалле и исследовать возможности создания биполярных БМК с числом БВ на кристалле до 1 миллиона и выше.

7. Провести комплексный анализ проблем и недостатков традиционных современных КМОП КТБ и разработать универсальный КТБ, свободный от этих недостатков, для создания заказных и полузаказных БИС - УБИС с любой КМОП / БИКМОП схемотехникой и высокими характеристиками.

8. Исследовать закономерности основных процессов создания и характеристики конструктивно-технологических слоев (КТС) и ИК в ИМЭ разных типов, создаваемых по новым КТБ и ТМ, выбрать и обосновать оптимальные материалы, режимы технологических процессов и ТМ.

9. Разработать; методы аналитических расчетов сопротивлений и гокорас-пределения в планарных (Ж и ИК для априорной оптимизации их конструкции и режимов работы; новые инженерные методы для экспрессного контроля ряда критичных параметров КТС и ИК; методологию и конкретные способы активного контроля и регулирования критичных параметров ИМЭ при их изготовлении.

10. Разработать методологию объективного количественного сравнения и оценки уровня качества ИМЭ, КТБ и НТВ; принципы перспективных КТБ и НТБ для более эффективного решения фундаментальных проблем МЭ и ускорения ее развития. ,

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. D работе получены и на защиту выносятся следующие новые научные результаты и положения

1. Механизмы уменьшения ПВГ и надежности ИС на КСДИ. Модель возникновения деформаций КСДИ: статистическое суммирование микронапряжений растяжения в опорном поликремнии (ПК) при его росте, содержащих две компоненты - "упругую", вызванную образованием "свободных" объемов у границ зерен ПК, и "пластическую", вызванную процессами "спекания" зерен. Влияние основных конструктивно-технологических факторов (КТФ) на деформации КСДИ. Методы компенсации напряжений растяжения в ПК термически-иидуцированными напряжениями сжатия в слоях окисла, введенных в структуру КСДИ, и внешними нагрузками при механических обработках КСДИ.

Механизмы ухудшения изоляции и качества карманов в КСДИ и зародышевого слоя ПК; влияние на них термообработки (ТО) изолирующего окисла перед ростом ПК в парах воды и сухом водороде. Влияние КТФ при изготовлении кристаллов ИС на заряд и его стабильность в окислах, легированных стеклах, пленках НТД и их многослойных комбинациях.

Причины и механизмы уменьшения ПВГ при локальном создании глубоких нот pon рекомбинации (ГЦР) в 1IC методом шшаплешш - диффузии золота

2. Кинетика процессов ос<шл£мич пленок окисла кремния, фосфорно- и бо-ро-силикагных стекол (ФСС и ЬСС) методом окисления гидридов кремния и лигатур при атмосферном давлении. Влияние режимов получения и обработок пленок гилридных НТД на их свойства. Закономерности роста и свойства пленок 11ТД при использовании элементоорганичёеких лигатур - изопропилкарбо-рана (ШТК) и трнметилфосфата (ТМФ). Способ получения азого-фосфорно-силикатного стекла (АФСС), его свойства и модель структуры. Влияние НТД на параметры. ПВГ и надежность ИС. Гост токов связи в ТТЛ ИС при окислении ломосплана в результате активации ионов натрия.

3. Конструктнвнотехнологическне принципы обеспечения высокой стойкости ТТЛ ИС к СВВ. Закономерности создания н саонетва силицидных. ТПР на основе системы кремннй-хром-никель. Механизмы изменения сопротивления и ТКС ТПР при ТО, влияние на них эффекта шюгослойности резистивных пленок Ухудшение корреляции статических и динамических характеристик ТТЛ ИС на КСДМ при малой глубине их структур как результат увеличения влияния рекомбинации на поверхности струи у р ИС. Механизмы образования дефектов в ТПР ИС на КСДИ.

4. Обоснование приоритетной роли KMC в решении современных проблем МЭ. Дифференциальные модели пл,тарных ОК и ИК с экспоненциальной ВАХ н основанные на них методы аналитических расчетов сопротивлений и токорас-пределения в ОК и ИК. Методики определения общего н переходного сопротивления планарных ОК.

Концепция многослойных KMC. Закономерности создания и свойства силицидов и полицидов (ПЦ) платины и титаиа при использовании разных методов ТО. Экспрессные методы контроля и критерии качества силицидов. Свойства силицидных ОК и ДШ Влияние процессов силицидообразования на параметры ИК разного типа. Способы получения ДШ с разной высотой барьеров и их регулирования.

5. Концепция универсального ИЗОП KTG для создания высококачественных биполярных ИМЭ. свободного от недостатков традиционных КТБ Комплекс передовых решений, методов и принципов для реализации ИЗОП КТБ. использование пленок ПК для создания сверхмелких ПК-эмитгеров и ПК-контактов ко всем ИК, самосовмещенных с ними; устранение эффектов каналировлния и образования радиационных дефектов в монокремнии (МК) при ионном легировании (ИЛ); использование нескольких механизмов генерирования, принципов самосовмещения и самоформирования при создании критичных ИК; развитие и реализация идеи "бесконтактных ИК"; использование lili - шин и электродов ИК как дополнительного уровня трассировки.

Методология "активного контроля и регулирования" параметров ИК в процессе их формирования с использованием фондового контроля, ТО и ИЛ до создания KMC. 1 (овые способы создания ИЗОП ИК и влияние на их параметры основных КТФ, Обеспечение высокой сгойкости к СВВ изоляции ИК и биполяр-

пых транзисторов (БИПТ), в том числе с эмиттерами, примыкающими к изолирующему окислу. Механизмы образования дефектов структуры u МК при локальном окислении границы ПК-МК и возникновения туннельных утечек в са-мосовмещснных переходах эмиттер-база и способ их устранения. Методика и результаты контроля латеральной диффузии примесей в пленках ПК, эффект изменения коэффициента латеральной диффузии во время диффузии.

6. Приоритетное влияние проблем МНУМС. Принципы создания высокоэффективных МНУМС, приоритетное влияние микрорельефа поверхности на проблемы при создании МНУМС, их качество и ГГВГ. Новые способы создания Ml{УМС. Критерий выбора оптимального метола травления шин МС.

7. Принципы создания высококачественных биполярных БМК и ПИМЭ на их основе: обоснование наибольшей перспективности использования Шоттки-транзисторной логики (ШТЛ) для создания ПИМЭ с наибольшей функциональной производительностью; унифицированные конструкции ШТЛ БВ, матрицы и служебных МС (CMC) с независимым питанием разных секторов матрицы; принцип "квантования" для изменения программными средствами основных параметров ЕВ и ИМЭ: быстродействие- мощность-помехоусгойчивость-нагрузочные возможности; использование "многоконтактных ИК" с ГПД- электродами; экономичные методы создания разновысотных ДШ и МС в ШТЛ ИМЭ и регулирования логического перепада в них; универсальная базовая технология создания ИМЭ и другие.

8. Концепция нового перспективного СПК КТБ для создания высококачественных ИМЭ с любой униполярно-биполярной схемотехникой, в котором согласованно используются передовые принципы Й решения на всех этапах создания ИМЭ; приоритетность проблем KMC и трассировки; создание ГТЦ-затворов в МОП-транзисторах (МОПТ) и самосовмещенных ПЦ-контактов (СПК) во всех ИК; минимизация микрорельефа, рабочих температур (Т) в ТМ и трудоемкости; гибкая блочно-модульная структура и универсализм ТМ; унификация КТС и операций.

Обоснование всех конструктивно-технологических решений СПК КТБ и объяснение результатов их экспериментальной отработки. Эффект и механизмы влияния процессов формирования полицнда титана на затворах КМОПТ на их параметры. Способы создания КМОПТ с разными пороговыми напряжениями и высококачественных БИПТ в едином экономичном СПК ТМ. Методы обеспечения высокой стойкости к СВВ, надежности, широкого диапазона рабочих Т и напряжений СПК ИМЭ.

Анализ недостатков традиционных КМОП БМК и комплекс принципов для создания СПК КМОП БМК, устраняющих эти недостатки, обеспечивающих многократный рост характеристик БМК и ПИМЭ и возможность создания БМК с числом КМОП БВ до 1 миллиона и более. Обоснование возможностей эффективного, применения СШ БМК для реализации заказных БИС, СБИС, и ПЛИС как полузаказных ИМЭ с высокими характеристиками при использовании умеренных МПН, малых сроков и стоимости разработок и изготовления

9. Результаты анализа актуальных проблем интегральной МЭ. Критика ис- ] пользуемой в литературе классификации кремниевых ИМЭ по типам технологий, замедляющей развитие МЭ. Разработанные принципы и положения, которые могут быть методической основой более эффективной стратегии развития интегральной МЭ и решения ее проблем: вывод о наибольшей приоритетности проблемы преодоления "экономического барьера" в современной МЭ и в перспективе; определение "качества" ИМЭ как совокупности не только всех технических, ни и всех экономических характеристик ИМЭ; новые комплексные показатели-критерии качества технических и экономических характеристик ИМЭ, определяемых основными.параметрами КТБ, для объективного количественного сравнения ИМЭ и НТВ; обобщенный параметр-критерий качества ИМЭ (Ко) и "закон сохранения К0"; представление НТБ МЭ как- единой комплексной системы, включающей 4 иерархически связанных подсистемы: АСБ, СБ. КТБ и ПТБ; принципы взаимодействия подсистсм НТБ и обоснование приоритетности КТБ среди них; принципы построения перспективного универсального КТБ для более эффективного решения проблем МЭ н создания ИМЭ с предельно высокими характеристиками, важнейшими из которых являются принципы единства и функциональной "полноты" КТБ и приоритета проблем KMC.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. На основе разработанных научных положений и проведенных исследований получены следующие практические результаты.

1. Усовершенствованы промышленная технология изготовления КСДИ и применяемое оборудование, что позволило увеличить диаметр КСДИ с 25 до 60-75 мм., их ПВГ и качество. Разработан гибкий метод управления деформацией КСДИ окисными слоями, позволяющий получать КСДИ без деформаций. Усовершенствованы операции изготовления кристаллов ИС, создания стабилизирующих слоев и KMC, исключено массовое забракование ИС при формировании ГЦР. Впервые в отрасли разработана и освоена в крупносерийном производстве ИС технология и оборудование для получения пленок НТД и финишной защиты ими кристаллов ИС. Совместное применение этих и ряда других мер позволило увеличить ПВГ ИС в 1.5 - 3 раза, уменьшить интенсивность их отказов на 2-3 порядка и впервые в отрасли организовать крупносерийное производство ИС с особо высокой надежностью для комплектации ЭВТ, используемой для реализации ответственных ракетно-космических программ, включая пилотируемые полеты, и создания эффективной военной техники.

Достигнутый рост ПВГ, надежности, объемов производства и применения нескольких типономиналов ИС серий 105, 106, 134, 149, выпускавшихся многомиллионными тиражами долгие годы дал экономический эффект у производителей и, особенно, у потребителей ИС в десятки миллионов рублей ( в ценах 70-80 годов), обеспечил прогресс в развитии ЭВТ.

Базовая технология получения пленок НТД применяется в НИИЭТ и НПО "Электроника" более 20 лет для финишной защиты всех разрабатываемых и изготавливаемых ИМЭ, а опыт получения и применения пленок НТД, оборудование для наращивания пленок НТД передавался на другие предприятия отрасли. Пленки НТД использованы также дяя разработок перспективных методов авто-

матизированной сборки ИС с объемными выводами на полиамидной ленте, создания многокристальных гибридных ВИС. изоляции КТС и планпрнзации рельефа методом оплавления ФСС в КМОП ИМЭ и изоляции КТС в МНУМС.

2. Впервые в отрасли разработана базовая промышленная технология и освоено серийное производства нескольких десятков типономиналов КС серий 1504 и 1505 с совмещенной конструкцией, высокой стойкостью к СВВ и надеж» костью для особо ответственного применения. Среди приборов данного типа

эти ИС - лучшие п отрасли. Опыт их проектирования и производства обобщен о нормативных документах и освоен на ряде предприятий в отрасли.

Разработана универсальная технология и конструкция высокостабильных силицидных ТГ1Р с гибко управляемыми характеристиками (ТКС и Rs)

Предложен перспективный КТБ, позволжнцин повысить стойкость VINO к СВВ и степень их интеграции на 1-2 порядка и снизить трудоемкость изготовления.

3. Впервые в отрасли разработана и освоена в серийном производстве базовая технология создания высококачественных ОК, Д1И и МС с использованием силицида платины и пленок вольфрам-титан. Она применяется около 15 лет для изготовления нескольких десятков типономиналов заказных и полузаказных ИМЭ серий 530, 1804, 1S27, 1837 на ВЗГПТ и в новых разработках и опытном производстве высококачественных ИМЭ ( серии 1804, 1548, 1838 ). Разработанная технология формирования самосовмещенного силицида титана значительно расширяет практические возможности создания ОК, ДШ и МС с более широким спектром свойств и лучшими характеристиками увеличивает возможности трассировки в сложных, высокоинтегрированных ИМЭ.

Развитые методы аналитических расчетов планарных ОК и ИК позволяют априори выбирать оптимальную конструкцию и режимы работы ИК и ИМЭ, улучшить их параметры и надежность увеличить степень интеграции ИМЭ.

Разработанные методы измерений общего и переходного сопротивлений ОК расширяют экспериментальные возможности и повышают точность исследований KMC, механизмов протекающих в них процессов, выбора оптимальных методов их создания и конструкции.

Обоснование приоритетной роли проблем KMC и трассировки создает основу для более оптимального выбора направлений и методов решения актуальных проблем интегральной МЭ с меньшими затратами ресурсов всех видов.

4. Разработанный универсальный ИЗОП КТБ содержит передовые и перспективные решения, защищенные более 15-ю АС на изобретения. Он используется около 15 лет для разработок нескольких десятков типономиналов заказных и полузаказных БИС и СБИС, соответствующих требованиям приемки заказчиком и одними из лучших по быстродействию, надежности и стойкости к СВВ. Среди них 4-х 16-и разрядные микропроцессоры 1804 ВС I и ВМ1, серия 16-разрядных БИС и СБИС для цифровой обработки 1838 с комбинированной ЭСЛ / ТТЛШ схемотехникой, серия полузаказных БИС 1548 с ТТЛШ и ШТЛ схемотехникой и числом БВ 1000 - 100000.

ИЗОП КТБ позволяет повысить эффективную интеграции степень ИМЭ до 3.105 ИК на ем2, при использовании МПН не менее 2 мкм. и любой биполяр-

ной схемотехники, включая аналоговую. Показаны возможности создания ульт- 7 рабольших биполярных " систем на кристалле содержащих миллионы ИК. при использовании предложенных методов создания сверхплотной окисной изоляции ( СОИ), сверхсамосовмещенных транзисторов (ССТ) и умеренных МЛН и размеров кристаллов.

Использование ИЗОП КТБ, ССТ-методов и других предложенных решений позволяет значительно улучшить характеристики мощных СВЧ - транзисторов, уменьшить трудоемкость и упростить их создание.

5. Разработан комплекс сбалансированных конструктивно-технологических решений и принципов, позволяющий создать унифицированное по характеристикам и методам проектирования семейство ШТЛ ПИМЭ с числом БВ от 104 до 106и техническими характеристиками выше уровня созданных и перспективных ИМЭ: плотность БВ до 5000 мм"', работа переключения БВ не более 0.01 пДж., функциональная производтешюсп. ИМЭ не менее 10п вент. гц.

На основе разработанных решений, в рамках ГОЮКР, проведено проектирование ШТЛ БМК на 50 и 100 тыс. БВ при MI1H 2 мкм. и площади кристаллов 100 мм2 , что превышает уровень подобных ИМЭ в отечественной и мировой МЭ, Утверждены ТЗ на разработки, создан комплект фотошаблонов (ФШ), начаты опытные работы. Проекты БМК 50 и 100 выиграли конкурс фонда УНИЭТ.

6. Предложенные методы создания МНУМС позволяют увеличить их трассирующие возможности, уменьшить трудоемкость, увеличить ПВГ и надежность ИМЭ. Они защищены более 10-ю АС на изобретения.

7. Универсальный СПК КТБ открывает возможности создания аналоговых и цифровых ИМЭ с любой БИЛ, КМОП и БИКМОП схемотехникой, разными рабочими напряжениями, высоким быстродействием, надежностью и стойкостью к СВВ. По потенциальному уровню качества ИМЭ он превосходит традиционные КМОП КТБ: при одинаковых МЛН он позволяет в 2 раза увеличить эффективную степень интеграции заказных и полузаказных ИМЭ и создает наилучшие возможности для уменьшения МПН до технологических пределов и получения характеристик ИМЭ более высоких, чем в перспективных ИМЭ ведущих фирм. Показана возможность создания семейства СГ1К КМОП БМК с унифицированной конструкцией и числом БВ от 5.104 до 10 6 на кристалле не более 100 мм* при использовании МПН 3.0 - 1.0 мкм.. Это позволяет реализовать в полузаказпом исполнении, используя автоматизированное проектирование и верификацию, многие популярные заказные ИМЭ, например, универсальные высокопроизводительные процессоры типа Pentium, ЦОС - процессоры семейства TMS 320 С., программируемые пользователями ИС ( ПЛИС) и т.п. Реализация проектов типа БМК1/ ПЛИС - БМК2 позволяет ускорить получение опытных образцов ИМЭ с заказными функциями и уменьшить их стоимость, увеличить гибкость и области применения ускоренного проектирования и изготовления сложных ИМЭ, обеспечить их патентную чистоту.

В СПК КТБ можно изготавливать и гибко изменять параметры многих типов КМОП и БИП ИК для создания высококачественных аналоговых и цифровых БИКМОП ИМЭ, в том числе работаюццгх в широком диапазоне темпера-

тур ( до азотных ) и напряжений. Он использован для разработки в рамках ОКР с приемкой ПЗ 30 КМОП НС - аналогов серии 1554 и 8 специализированных КМОП БИС серии ХД5 354..., подтвердившей высокую эффективность и перспективность СПК КТБ.

8. Предложенные концептуальные принципы и положения могут быть (методической основой для объективной количественной опенки уровня качест-

í ва ИМЭ и НТВ, более правильной и продуктивной классификации ИМЭ, выбора оптимальной стратегии развития МЭ, выявления и решения ее наиболее приоритетных проблем и, в частности, преодоления "экономического барьера" и "теплового барьера", увеличения функциональной производительности ИМЭ.

Концепция единого НТБ ИМЭ и МЭ является основой для более эффективной организации разработок сложных ИМЭ творческими коллективами специалистов, представляющими разные подсистемы НТБ, при соблюдении принципов иерархии и приоритетности проблем и подсистем 1ГГБ. Предложенные принципы единства, функциональной полноты и гибкой блочио-модулькой организации КТБ позволяют синтезировать ТМ доя создания ИМЭ с любой схемотехникой и назначением, применяя автоматизированные методы, и исключить трудоемкую и дорогостоящую экспериментальную отработку ТМ, т.е. полностью автоматизировать и ускорить весь цикл создания новых ИМЭ. Они позволяют обеспечить рентабельность при многономенклатурном производстве ИМЭ разных типов за счет использования одних и тех же КТБ и Г1ТБ.

9. Разработанные методы аналитических расчетов, контроля и измерений параметров КТС, ИК и ИМЭ, новые способы их создания использованы при проектировании и изготовлении большого числа ИМЭ разных типов и поколений, с разной схемотехникой, степенью интеграции н назначением. Новизнаи практическая значимость разработанных в диссертации решений и способов подтверждена их защитой 45-ю АС на изобретешя.

Тематика и результаты диссертации являются составной частью разработок, выполнявшихся более 20 лег в обеспечение большого числа КЦГ1, решений и постановлений правительства, планов важнейших работ отрасли, НИИЭТ и НПО " Электроника" для создания ИМЭ, используемых в ЭВТ ответственного применения, в том числе в объектах оборонно-космического назначения. Для этого проведено большое число НИОКР, технологических и внедренческих работ, из которых около 50-и выполнено под непосредственным руководством соискателя как научного руководителя, главного конструктора или их заместителя по технологии и ответственного исполнителя.

Суммарный долевой эффект от использования результатов диссертации в разработках и производстве ИМЭ составил более 5 миллионов руб. ( в ценах 7080 годов).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований и положения, вошедшие в диссертацию докладывались и обсуждались на 4-й Всесоюзной конференции по полупроводниковой тензометрии, Львов, 1970; Отраслевой конференции научных работников МЭИ, Москва. 1970; 3-й Всесоюзной научно-

технической конференции " Прецизионная литография в производстве полу- Т проводниковых приборок и ИС", Москва, 1980; 4-й Отраслевой научно- : технической конференции " Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов и И С", Тбилиси, 1981; Выездной сессии отделения химии высоких энергий АН СССР "Плазмо-химичес.кне процессы в электронике", Воронеж, ¡981; Всесоюзной научно-технической конференции " Новые технологические .процессы, обеспечивающие прогресс производства полупроводниковых приборов и ИС и повышение их надежности", Черновцы, 1986; Всесоюзной научно-технической конференции "Полупроводниковые структуры с диэлектрической изоляцией и ИС на их основе", Киев, 1986; Отраслевой научно-технической конференции "Состояние исследований в области высокоточной технологии создания биполярных СБИС и ССИС", Воронеж, 1988; 6-й Всесоюзной конференции "Физические и химические основы легирования полупроводниковых материалов". Москва, 1988; Всесоюзном научно-техническом семинаре "Радиацио1шая технология в производстве интегральных схем", Воронеж, 1988; Всесоюзной научно-технической конференции "Надежность и контроль качества изделий электронной техники", Севастополь, 1990; Научно-технических семинарах в НИИЭТ и НПО "Электроника", 1971 - 1995.

По материалам диссертации опубликовано 80 печатных работ. Кроме того,ее результаты вошли в научно-технические отчеты по выполненным НИОКР, в которых соискатель являлся руководителем или их заместителем. Они используются также в курсах лекций, читаемых соискателем для студентов В1ТУ но технологии и конструированию ЙМЭ.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА В РАЗРАБАТЫВАЕМЫЕ ПРОБЛЕМЫ. Анализ состояния проблем, выбор направлений и методов их решений; постановка задач соисполнителям и контроль их решения; разработка новых экспериментальных методик н проведение теоретических расчетов; постановка и выполнение основных экспериментов; разработка и обоснование новых комплексных технологических процессов и маршрутов; анализ обобщение и интерпретация результатов эксперимет'ов; новые физические модели и механизмы, объясняющие результаты; принципы, положения и обобщенные критерии, создающие методическую основу для оценки уровня и улучшения качества ИМЭ, выбора методов и средств ускорения развития интегральной МЭ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Структура диссертации отражает эволюцию развития отечественной кремниевой интегральной МЭ на примере НИИЭТ и НПО "Электроника" и соответствует хронологии возникновения в ней проблем, решение которых было наиболее актуально в конкретные периоды времени для практического совершенствования и разработок ИМЭ и развития интегральной МЭ.

Диссертация состоит из введения,, девяти глав с выводами по каждой главе, заключения и списка литературы из 304 наименований.

Она содержит 129 рисунков, 36 таблиц и размещена на 377 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и задачи диссертации, определены научная и практическая значимость работы, показана ее связь с выполнением отраслевых КЦП, планов важнейших работ, решений и постановлений но созданию н совершенствованию ИМЭ для комплектации ЭВТ, перечислены новые перспективные направления, которые могут быть созданы в интегральной МЭ с использованием и на основе результатов, научных положений и выводов работы.

ГЛ.1. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КТБ ИС НА КСДИ

Увеличение объемов применения первых отечественных ИС с диэлектрической изоляцией остро поставило вопрос об увеличении объемов их производства, ПВГ и надежности. Для использования ИС в ракетно-космических системах интенсивность их отказов необходимо было уменьшить на 2 - 3 порядка. Анализ показал, что основной причиной низкого ПВГ кристаллов ИС является низкое качество КСДИ, что в сочетании с малым диаметром КСДИ предопределяет малые объемы производства и высокую себестоимость ИС. Причинами низкой надежности ИС и повышенного брака ИС при проведении сборочио-испытательных операций (СИО) являются нестабильность параметров приборных crpyiayp и KMC, коррозия и механические повреждения шин МС, дефекты сварных соединений, сборки и корпусирования.

Низкое качество КСДИ определяется: деформациями струкгур КСДИ после наращивания толстых слоев опорного ПК и большими разбросами толщины ПК и неровностями его поверхности; неточностями механических обработок КСДИ из-за их деформаций, разнотолщинности и неровностей поверхности ПК; неоп-тималыюстью процессов зарождения и роста опорного ПК; недостатками исходных пластин, скрытых областей п+ - типа, метода создания и геометрии изолирующих канавок в МК, качества изолирующего окисла.

Экспериментально определено влияние основных КТФ на деформации КСДИ после наращивания опорного ПК методом водородного восстановления тетрахлорида кремния в диапазоне Т 1100 - 1200"С : толщины и температуры роста ПК; наличия, толщины и положения слоев двуокиси кремния в структурах КСДИ; толщины, диаметра и кристаллографической ориенгздш МК- подложек.

С ростом толщины ПК и уменьшением Т его роста прогиб структур МК -ПК увеличивается. Знак прогиба соответствует напряжениям растяжения в ПК. В МК-нодложке напряжения имеют упругий характер и полностью снимаются при удалении ПК. Напряжения в ПК имеют упруго-пластический характер. На основе исследований влияния КТФ на прогиб и структурных исследований слоев ПК, выращенных на окисле кремния, предложена модель возникновения напряжений и деформаций в КСДИ, объясняющая все экспериментальные результаты и некоторые литературные данные и позволившая определить условия ми-

нимизации деформаций КСДИ. Согласно ей напряжения возникают в КСДИ ] при росте ПК по схеме: зарождение на окисле мелкокристаллического эатра- ,' вочного слоя ПК - рост и текстурирование по механизму "эволюционной селекции" более крупных зерен ПК со столбчатой, вытянутой в направлении роста формой и; разделяемых преимущественно малоугловыми границами, вокруг которых возникают локальные упругие микронапряжения растяжения -' протекание процессов рекристаллизации ПК во время его роста с уменьшением "свободных объемов" в ПК н возникновением "пластических" микронапряжений раст яжений за счет устранения части первоначально возникших источников упругих микронапряжений (границ зерен) - возникновение тангенциальных макронапряжений растяжения в ПК ( Н ) вдоль поверхности пластин как результат статистическою суммирования всех "упругих" (Ну) и "пластических" (Нп) источников по площади и толщине пленки ПК.

При высокотемпературной рекристаллизации выращенного ПК ( при 1350°С) средний размер зерен возрастал почти на порядок и упругая компонента напряжений в ПК уменьшалась почти до нуля ( Ну = 0 ) и Н = Ну + Ни = Нп. Однако уменьшения деформаций КСДИ после такой ТО не происходит. Это значит, что для исследованных в работе условий роста ПК суммарные макронапряжения в ПК являются консгантой, определяемой условиями роста ПК:: Н = Ну + Нп = const.

Модель с двумя механизмами возникновения напряжений в ПК более полно объясняет экспериментальные результаты и литературные данные, чем известные модели, учитывающие только один механизм и более продуктивна.

На основе проведенных исследований усовершенствован процесс роста опорного ПК: повышена средняя температура роста на 40 - 50 "С, улучшена воспроизводимость толщин ПК и условий его роста за счет двухэтапного процесса роста с перестановкой пластик относительно газового потока, что уменьшило прогиб КСДИ.

Исследовано влияние на деформации КСДИ слоев окисла кремния , присутствующих в сгруктурах КСДИ, и полученных методом окисления тетрахло-рида кремния при 1200 "С. Установлено, что напряжения растяжения в опорном ПК н вызываемые ими деформации КСДИ можно компенсировать термически-индуцированными напряжениями сжатия в слоях окисла, которые, в принципе, можно создавать 5-к> способами: утолщением изолирующего окисла, введением нескольких слоев окисла в ПК, нанесением окисла на поверхность ПК после его наращивания и после шлифовки поверхности IIK для создания опорной плоскости, наращивая частично окисленный ПК Наиболее гибок, точен и удобен среди них 3-й способ, который был защищен АС. На изобретение.

Исследован и отработан комплекс мер по улучшению качества механических обработок КСДИ и уменьшению при этом их прогиба. В частности, предложен н защищен АС новый способ двухэтапной шлифовки опорной плоскости на ПК, позволяющий получить равномерную толщину ПК и изолированных МК-карманов в КСДИ за счет эффективного выпрямления структур механическими нагрузками при шлифовке.

Установлены причины и механизмы брака КСДИ и ИС из-за появления утечек МК-карманов и раковин в ПК-подложке КСДИ: неравномерное зарождение ПК на двуокиси кремния с формированном крупных пустот и раковин между кристаллитами и протекание в них реакции кремний-окисного взаимодействия, разрушающих огаюел; неконформное заполнение изолирующих канавок споем ПК.

Равномерность зарождения ПК на окисле кремния в хдоридном процессе сильно ухудшается, если отжигать окисел перед осаждением ПК в присутствии даже очень малых количеств паров воды в водороде из-за уменьшения числа центров кристаллизации. Отжиг в сухом Hi улучшает зарождение и сплошность слоя ПК на окисле я он был введен в базовую технологию создания КСДИ.

Раковины и пустоты в ПК снижают механическую прочность КСДИ и вызывают образование краевых дислокаций (КД) в МК-кармапах из-за нарушения симметрии возникающих а МК напряжений. КД в МК - карманах возникают также при толщине изолирующего окисла более 3-х мкм., вызывающего большие термические напряжения в МК, и при легировании скрытого п+ - слоя в карманах фосфором ( из-за образования дислокаций несоответствия ). Использование подслоя из термического окисла кремния (ТОК) или полная замена им пиролитнчеекого изолирующего окисла многократно уменьшает структурные дефекты в МК и улучшает качество изоляции карманов. Замена фосфора в скрытом слое мышьяком уменьшает плотность дислокаций в МК -карманах почти на три порядка к повышает ПВГ кристаллов ИС.

Переход на кремний с ориентацией ( 100 ) вместо ( 111) и анизотропное травление изолирующих канавок с малой крутизной стенок позволил улучшить конформность заполнения их слоем ПК и контроль глубины, карманов, увеличить степень интеграции ИС, но величина деформаций КСДИ при этом возрас-' тает, как и при уменьшении толщины МК- подложек и увеличении их диаметра.

Основное влияние на изменение параметров ИС при СИО и использовании ИС у потребителей оказывает зарядовая нестабильность приборных структур, пассивированных пленками ТОК и диффузионного ФСС. Методами C-V- характеристик, термо-полевых испытаний и нейтронно-активационного анализа (НАА) исследованы величины общего и подвижного заряда в разных МДП-сгруктурах и концентрация ионов натрия в них. Изучено влияние большинства 4 КТФ, действующих при изготовлении кристаллов ИС: способов химических обработок (ХО), ионов хлора при окислении, плазмо-химических обработок (ПХО), материала и способа нанесения электродов, разных последовательностей типовых операций ТМ, режимов формирования диффузионного ФСС, применения разных многослойных комбинаций ТОК, ФСС и НТД, полученных окислением гидридов, пиролитнчеекого и плазмохимического нитрида кремния (ПК). Определены условия и КТФ, способствующие стабилизации параметров ИС. Установлено, что применение пленок НТД для пассивации кристаллов до создания KMC и для финишной защиты кристаллов после создания шин МС повышает ПВГ, стабильность параметров и надежность ИС тем больше, чем сложнее ИС. Определено влияние процессов иакесения и обработок пленок НТД на параметры ИК и ИС. Пленки НТД использованы для защиты ИС.

Исследованы возможности повышения надежности KMC и ИСза счет созда- 7 ния впервые в отрасли многослойной KMC с верхним слоем локально гальванически осажденного золота, получены и испытаны образцы ИС.

Исследованы причины и механизмы возникновения массового брака в серийном производстве при локальном создании в ИС ГЦР методом вплавления-диффузии золота. Основной источник проблем при этом - операции создания эвтектики золото-кремний в окнах окисла на кремнии. Чаще всего возннкат брак двух видов: отсутствие эвтектики (ОЭ) в окнах и, так называемое, "возженное золото" ( ВЗ) на окисле.

Главные причины брака пластин с ИС типа ОЭ : образование полимерного налета на кремнии в окнах при IÍXO, использовазшснся перед напылением пиенки золота; недостаточная чистота поверхности пластин и процесса напыления золота; ложное забраковзиие пластин из-за недостатков методики контроля и некорректных критериев качества.

На основании направленных экспериментов и РЭМ-исследований предложена модель возникновения брака типа ВЗ: если на позсрхиости кремния в окнах имеется тонкая пассивирующая пленка, то в ее порах при ТО образуются микрокапли эвтектики золото-кремний, которые "смачивают" края пленки золота; растворяясь в эвтектике золото увеличивает размеры ее капель, а жидкая эвтектика хорошо смачивая окисел выходит за пределы окон, собирая золото все с большей площади окисла в форме кругов. Одновременно по жидкой пленке эвтектики из карманов движется кремний в форме очень тонких плоских древовидных дендрнтов навстречу золоту , "стекающему" в капли эвтектики в окнах. Отсутствие разрывов пленок золота и эвтектики на микрорельефе в окне к кремнию - второе обязательное условие образования брака типа ВЗ. На основании проведенных исследований и предложенных механизмов разработаны методы, исключившие брак обеих типов при создании ГЦРв производстве ИС.

Общий итог проведенных анализов, исследований и совершенствования КТБ первого поколения ИС на КСДИ состоит в создании технологических предпосылок для увеличения ПВГ и качества КСДИ, ПВГ кристаллов ИС и стабильности их параметров, ГЕВГ и стабильности ИС при СИО, повышения общего ПВГ ИС от 1.5 до нескольких раз, увеличения диаметра пластин от 25 до 60-75 мм. и перехода на кремний с ориентацией (100). В совокупности это обеспечило многократный рост объемов производства ИС серий 106, 134, 149, 105 и их применения в народном хозяйстве и оборонной технике, что ускорило их развитие и дано большой экономический эффект.

Еще более значительным следствием проведенных исследований и усовершенствований КТБ ИС явилось создание предпосылок для уменьшения частоты их отказов на 2-3 порядка. Это дало возможность организовать, впервые в отрасли, крупносерийное производство ИС с особо высокой надежностью ( серии 106 ОС и 134 ОС ) для реализации ответственных ракетно-космических программ, включая пилотируемые полеты, и создания высокоэффективной военной техники, обеспечившей стратегический оборонный паритет нашей стране.

ГЛ.2. БАЗОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ ( ИТД )

Исследования в гл. 1 показали, что использование пленок Н'ГД позволяет повысить ПВГ и надежность ИМЭ. Но в отечественной МЭ отсутствовали про-■ мышленная технология и оборудование для получения пленок НТД и опыт их - применения в ИМЭ. Были ограничены знания свойств таких пленок.

Сформулированы требования к пленкам НТД и процессу их получения для использования в производстве ИМЭ.С учетом их и на основе анализа литературных данных и сравнительных исследований разных физических и химических методов для получения пленок НТД выбран метод окисления моноснлана и его смесей с гидридами легирующих веществ при атмосферном давлении и Т не более 500°С, как наиболее совместимый с технологией к конструкцией ИС.

Процесс роста пленок НТД включает разложение гидридов и соединение его продуктов сОг и идет по многостадийным цепным механизмам в диапазоне 300-500°С. Реакция окисления гидридов имеет гомогенно-гетерогенный характер: на нагретых подложках образуется плотная стекловидная пленка окислов, а в газовой фазе - рыхлые порошкообразные частицы окислов. Гидриды очень активны, пнрофорны и токсичны, что требует выполнения при работе с ними жестких правил техники безопасности, определенных в ходе выполнения работы, и использования гидридов сильно разбавленных инертными газами.

Проведены подробные исследования кинетических закономерностей процесса роста пленок окисла кремния при окислении моноснлана. Важнейшие среди них: зависимости скорости роста пленок от Т подложек, потока силана и отношения концентраций кислорода и силана в реакторе. Первая и третья зависимости имеют внд кривых с максимумом при определенных значениях аргументов, что вызвано сменой лимитирующих процесс механизмов. Определены наиболее критичные факторы процесса роста пленок, выбраны оптимальные режимы их роста и определены принципиальные требования к установке для получения пленок в серийном производстве ИС.

С учетом этих требований спроектирована конструкция и изготовлена серия из 6 установок с высокой производительностью для крупносерийного производства на ВЗПП, опытного производства и разработок в НИИЭТ и передачи на родственные предприятия отрасли. Особенностями этих установок, имеющими принципиальное значение, являются: быстрый и стерильный ИК-нагрев подложек, короткая зона роста пленок вдоль газового потоки, вертикальное положение и вращение подложек при росте, автоматическая регулировка температуры, визуальный контроль скорости роста и равномерности толщины пленок, удобство загрузки-выгрузки подложек, простота конструкции и обслуживания, долгий срок службы, малые габариты, вес н стоимость.

Проведены комплексные исследования пленок гидридного окисла кремния с использованием электрофизических, химических, оптических и механических методов и определены зависимости их основных свойств от режимов получения, толщины и объектов применения пленок: структуры, скорости травления,

пористости, напряжений и устойчивости к трещинообразованию, механической 7 прочности, общего и подвижного заряда, электрической прочности, совмести- ; мости с конструкцией ИМЭ и влияния на их параметры.

Выявлены два принципиальных недостатка пленок окисла кремния: отсутствие барьерных и гетгерирующих свойств в отношении подвижных щелочных ионов и возможность их растрескивания на структурах ИМЭ с шинами алюминиевых МС при толщине более 0.6 мкм.. Для устранения этих недостатков проведена разработка процессов получения пленок легированных НТД - ФСС и БСС и исследованы свойства пленок. Использовали два типа лигатур: газообразные фосфин и диборан в смесях с аргоном и жидкие элементоорганические соединения - тримстилфосфат (ТМФ) н изопропилкарборан (ИПК).

Кинетические закономерности процессов роста пленок ФСС и БСС подобны таковым для окисла кремния, а свойства пленок зависят от уровня их легирования и типа лигатур. Дм исследований концентрации примесей в пленках в зависимости от режимов получения использовали методы ИК-спектросконии, НАЛ, микрорентгеновский анализ, химическое травление, рентгеновской спектроскопии и метод диффузии примеси из пленки в кремний. Установлено, что пленки ФСС при обеих типах лигатур имеют хорошие геттерирующие и стабилизирующие свойства, а пленки БСС не имеют этих свойств.

При легировании фосфиком пленок ФСС ( РНз -ФСС) механические напряжения в них уменьшаются с. ростом уровня легирования. Это позволяет увеличить толщину пленок на структурах ЙС с шинами МС до 1.0 мкм и более без их растрескивания. Одновременно уменьшается температура плавления и гидролитическая стойкость crema и повышается его гидрофильность. Последнее увеличивает риск электрохимической коррозии шин МС. Значительные преимущества в этом отношении имеют пленки ФСС, легированные из ТМФ (ТМФ-ФСС). Они имеют более высокую химическую и гидролитическую стойкость, лучшие стабилизирующие и защитные свойства. Это объясняется тем, что в структуру этих пленок кроме фосфора включается и азот, используемый в процессе роста как газ-носитель паров ТМФ. Этот нетривиальный факт доказан серией специальных экспериментов с использованием рентгеновской спектроскопии, НАЛ и химического анализа. Он свидетельствует о получении нового типа НТД - азо-то-фосфорно-силикатного стекла (АФСС) при Т менее 500°С с более высокими свойствами, чем у РНз-ФСС. Предложены объясняющие это модели структуры АФСС, в которых азот образует более прочные и активные, чем фосфор, связи.

Проведенные исследования процессов получения и свойств пленок НТД, разработка и изготовление высокопроизводительного оборудования для их получения позволили в короткое время, впервые в отрасли, использовать пленки НТД в крупносерийном производстве ИС для их финишной защиты и пассивации и организовать производство ИС с повышенной надежностью. При этом решен ряд комплексных научно-технических и производственных проблем, в том числе: разработаны метода фотогравировки (ФГ) по НТД для вскрытия контактных площадок ИС, исследовано влияние процессов нанесения НТД и его ФГ на качество УЗ- приварки внешних выводов, параметры и внешний вид

ИС и ИК, впервые на основе статистических данных показано, что финишная защита увеличивает ПВГ и надежность ИМЭ. Выявлен н исследован эффект очень сильного ( в десятки раз) увеличения паразитных токов связи между входами ТТЛ ИС в некоторых производственных партиях после наращивания пленок гидридного НТД. Установлено, что он определяется активацией загрязняющих поверхность ИС ионов щелочных металлов ( натрия) водородом, выде-- ляемым в процессе роста пленок. Исследованы методы минимизации этого эффекта. Оптимальный среди них - отмывка ИС в воде перед ростом пленок, удаляющая ионы натрия, которая была включена в серийную технологию.

. Разработанная базовая технология получения пленок НТД используется более 20 лет как в серийном производстве, так и в разработках всех типов ИМЭ для финишной защиты и стабилизации, в качестве межуровневого диэлектрика (МД) в МНУМС, для изоляции КТС я планаризации микрорельефа методом оплавления ФСС в КМОП ИМЭ с ПК-затворами, что дает большой технико-экономический эффект. Применение этих пленок НТД позволило впервые разработать перспективные методы автоматизированной сборки кристаллов ИС с объемными выводами на полииамидной ленте и создания многокристальных гибридных сборок БИС на платах с системой МНУМС.

ГЛ.3. КОНС1Т>У1Ш1ВНО-ТЕШОЛОГИЧЕСКИЙ БАЗИС ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИС С ВЫСОКОЙ СТОЙКОСТЬЮ К СПЕЦИАЛЬНЫМ ВИДАМ ВОЗДЕЙСТВИЙ

В конце 70-х годов потребовалось увеличить на 1-2 порядка егойкость ИС к СВВ и организовать их серийное производство для применения в ответственной аппаратуре оборонного и космического назначения. Причем по всем параметрам и надежности они должны соответствовать ИС серий 106 ОС и 134 ОС, уже используемым в такой аппаратуре. На основе анализа основных факторов СВВ и их влияния на параметры полупроводников, диэлектриков, ИК и ТТЛ ИС сформулированы конструктивно-технологические принципы обеспечения ИС к СВВ: диэлектрическая изоляция ИК; минимизация площадей, объемов и времени жизни носителей в ИК; минимальная ширина активной базы (АБ) и глубины эмиттера в БИПТ; максимальные коэффициент усиления БИПТ и градиент концентрации примеси в эмитгерных переходах; стабильные ТПР вместо объемных резисторов в кремнии; минимальное сопротивление цепи эмиттер-коллектор в БИПТ; высокий уровень легирования поверхности пассивной базы (ПБ) в БИПТ и изолирующих обласгей; стабилизирующие диэлектрические покрытия с малой скоростью накопления зарядов в них при СВВ и барьерными свойствами; максимальные рабочие плотности токов в эмиттерах, "прозрачность" конструкции; исключение латеральных и инверсно работающих БИПТ; балансировка схем по уровням нагрузки элементов и исключение больших нагрузок; использование элементов, шунтирующих фототоки; КМС, не вызывающая деградации мелких ИК при изготовлении и работе при высоких плотностях тока и Т; стабилизация потенциала поверхности критичных ИК экранами.

Эти принципы были реализованы в конструкции и базовой технологии изго- 7 товления кристаллов ИС серий 1504 и 1505, содержащих около 50 типокомина- : лов и являющихся функциональными аналогами ИС серий 106 и 134.

Новый КТБ имеет следующие отличия от КТБ ИС-аналогов: глубина МК-карманов, эмиттеров, баз и ширина АБ уменьшены в 1.5-2 раза; прямые коэффициенты усиления БИПТ увеличены в 4-5 раз; диффузионные резисторы заменены снлицидными ТПР; контактные окна к Ж травят методом сухого ионно-хнмического травления (ИХ!) через резистивную пленку до ФГ ТПР; резиетав-ная пленка сохраняется под шинами МС и самосовмещена с ними ( кроме ОК),что устраняет деградацию мелких ШС за счет растворения МК в МС, 'повышает стабильность системы МС-дизлектрик и качество УЗ приварки выводов; рисунок ТПР травят после ФГ шин МС методом ИХТ через комбинированную маску IB шин МС и ФР, чго обеспечивает самосовмещение МС с контактными областями ТПР, распределенных но всей длине шин, исключает микрорельеф и обрыв шин МС в области контактов, ослабляет реакцию ТПР с МС.

Базовый ТМ изготовления ИС с совмещенной конструкцией включает три блока операций: создание КСДИ; формирование ИК и ГЦР; создание Tiff, KMC и защиты.

Проблемы блока КСДИ и методы их решения рассмотрены в гл.1. В двух других блоках исследованы и решены следующие комплексные проблемы: уменьшение утечек переходов и брака кристаллов ПС из-за "прокола" АБ при их малой ширине; уменьшение разбросов коэффициентов усиления БИПТ; уменьшение брака по динамическим параметрам ИС и оптимизация режимов создания ГЦР, создание надежных сигшцндиых ТПР и KMC.

Обнаружен и исследован эффект нарушения корреляции между токами связи входов ТТЛ ИС и временами переключения ИС при малых глубинах ИК: увеличение влияния скорости рекомбинации носителей в области формирования эвтектики золото-кремний на поверхности мелких баз на токи связи входов.

Для создания стабильных и надежных силицидных ТПР с положительными ТКС использован процесс юткнвкзменного распыления (ИПР) композитных мишеней из псевдосплавоа кремний-хром-никель тага ГС 3710 и PC 4206 и стабилизирующая ТО при 500"С, обеспечивающие требуемые параметры ТПР, их воспроизводимость и неизменность при финишных операциях создания ИС. Исследованы закономерности процессов ИПР и ТО и влияние режимов этих процессов на сопротивление и ТКС ТПР. Предложена физическая модель, объясняющая экспериментальные зашенжюш свойств ТПР от режимов их получения и егт-крьшаошзя возможности гибкой регулировки в широких пределах ТКС и Rs ТПР. Важнейшим элементом этой модели является шюгоаюнкм структура реэисгошмх пленок, как следствие вращения подложек при ИПР, протекание процессов образования в них кристаллитов силицидов хрома с полупроводниковыми свойствами и улучшение электрической связи между слоями в резистивной пленке при ТО. Отработаны процессы ФГ по резистивной пленке, методы ИХТ-трааления и подгонки 1TIP. Выбраны и усовершенствованы установки УРМ 3279 040 для ИПР в серийном производстве, отработаны все технологические процессы и ТМ в целом.

КГБ дтя создания ИС с совмещенной конструкцией используется в серийном производите более 10 лег, Выявлены и исследованы специфические виды брака TIIP в ТТЛ ИС на КСДИ: образование микротрещкн в ТПР в результате релаксации упругих остаточных напряжении в структурах с напыленной рези-стнвной пленкой, возникших при формирований ГДР; возникновение локальных областей в ТПР с. малым сопротивлением и низкой скоростью ИХТ в результате взаимодействия резистивных пленок с остатками золота на поверхности; реакция приконтакныч областей ТГ1Р с алюминиевыми шинами МС при ТО из-за наличия в ТПР избыточного свободного никеля. Найдены и включены в базовую технологию методы устранения этих эффектов.

По комплексу характеристик ИС 1504 и 1505 являются лучшими в отрасли. Используемые в них новые решения защищены 3-я АС на изобретения, а опыт их проектирования и производства обобщен в нормативных отраслевых документах и передавался на родственные предприятия отрасли.

Для дальнейшего улучшения стойкости ИМЭ к СВВ при одновременном уменьшении их трудоемкости, увеличении степени интеграции до уровня СБИС и быстродействия предложен новый перспективный КТБ. В нем предусмотрено использование более современных методов и решений: создание диэлектрически - изолированных мелких MiC-карманов методами " кремний на изоляторе"; использование плотной изоляции и методов ИЛ вместо диффузии; применение тонких пленок ПК для создания сверхмелких эмиттеров и ТПР; форм!Грова:ше ГЦР методами радогационно-термических обработок (РТО) и других.

ГЛ.4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ KMC: ПОДСИСТЕМА ОК И ДТП

KMC ИМЭ включает подсистему ОК и ДШ и подсистему МС ( МНУМС). KMC соединяет все ШС в единую электрическую схему и ее изготовление завершает создание кристаллов ИМЭ. При усложнении ИМЭ проблемы и недостатки KMC в наибольшей степени ограничивают рост степени интеграции и быстродействия, уменьшают ПВГ и надежность, увеличивают трудоемкость и стоимость изготовления ИМЭ. Это объясняется тем, что KMC занимают большую часть илошавд кристаллов (до 80-90 %) и представляют собой многослойные гетерогенные системы, в которых контактируют материалы в виде пленок с резко различающимися физико-химическими и электрическими свойствами. Все это является фундаментальной причиной протекания в KMC различных де-градацио нных процессов, снижающих ПВГ и надежность ИС.

Проблемы совершенствования KMC имеют два связанных друг с другом аспекта: конструктивно- топологический и технологический. Первый касается выбора оптимальной топологии и конструкции KMC, а второй - оптимизации технологии их изготовлен®!, В ходе развития ингегралыюй МЭ хронологически первыми возникли и потребовали решения проблемы подсистемы ОК и ДШ, а в последнее время все более актуальны проблемы увеличения трассирующих возможностей подсистемы МНУМС, и особенно в полузаказных ИМЭ (ПИМЭ).

OK - обязательные элементы всех ИК и должны вписываться в их площадь. Поэтому ОК определяют общие размеры ИК, их параметры и степень интеграции ИМЭ. Основные параметры ОК, зависящие от геометрии и технологии изготовления, - общее и переходное сопротивление ОК и скорость рекомбинации ННЗ в плоскости ОК. Влияние ОК возрастает при уменьшении активных областей ИК и приближении ОК к ним.

Для априорного выбора оптимальной конструкции ОК, определении их параметров и влияния на ИК разработаны методы аналитических расчетов сопротивлений план арных ОК с разной конструкцией и распределений тока в яих при разных граничных условиях. Они основаны на анализе дифференциальной модели планарпых ОК, параметры которой - удслыюе переходное сопротивление ОК, поверхностное сопротивление слоя полупроводника под ОК и размеры ОК. Составлены дифференциальные уравнения второго порядка, описивающне распределения токов м потенциалов по площади ОК и в слое под иим. Подучены нх решения для типовых конструкций ОК: полоскоаых, круглых и кольцевых, разных условий эквипотенциальное™ и растекания гокои и удобные для инженерного применения расчетные соотношения и количественные пар;мегры-критерш: для экспрессной оценки оптимальности конструкции ОК.

При некоторых реальных условиях ток распределяется по площади ОК очень неравномерно, что сильно уменьшает его эффективную гшощадь, влияег ка параметры и надежность ИК и должно обязательно учитываться при проектировании.

Полученные аналитические выражения использованы для разработки и обоснования ряда экспериментальных методов определения общего и переходного сопротивления ОК, использующих специальные тестовые структуры, расчетов сопротивлений и оптимизации областей планарных ИК.

Идеи и мегоди, основанные на анализе распределенной дифферешщадыюй модели, использованы также дяя аналитических расчетов токораспределения в планаршх Ж с экспоненциальной ВАХ: ДШ, р-п-переходах и БИПТ с разной геометрией. Получен ряд новых результатов, например учтена модуляция базы при больших плотностях тока в БИПТ я при использовании более простых методов расчетов, чем применялись ранее.

В конце 70-х годов в связи с разработкой микропроцессоров возникла острая необходимость в увеличении степени интеграции ИМЭ, уменьшении размеров и глубин структур ИК, создании высококачественных ДЩ для реализации ТТЛШ ИМЭ. Использование однослойной KMC на основе алюминия ;щя создания ОК и ДШ в таких ИМЭ оказалось неприемлемо из-за присущих алюминию недостатков. Для нх преодоления сформулирована концепция многослойных KMC, содержащих совместимые конструктивно-технологически, выполняющих разные функции и дополняющие друг друга слои: малонроникающий в МК контактный слой; барьерный и адгезирукмций подслой; аысокоэлектрояро-водный и пластичный верхний слой с большой толщиной.

Для реализации многослойной KMC выбрана система Pt Si - W Ti - A], имеющая наилучшее сочетание характеристик, и впервые в отрасли разрабагана базовая технология создания такой KMC, использованная в серийном произвол-

стве на ВЗПП и разработках очень большого числа типономиналов высококачественных ИМЭ. При этом исследовано и решено много комплексных проблем: выбор и отработка методов обработки подножек, напыления (¡латаны, формирования силицида платнны, обеспечения его стойкости при технологических обработках; выбор материала и способа нанесен!« барьерного подслоя из псевдосплава WTi; выбор и доработка оборудования для ИПР пленок информирования силицида; исследование процессов ИПР пленок платины и W Ti и силици-досбразования; разработка экспрессных методов и критериев для контроля качества силицидов в барьерных слоев; исследование параметров ОК и ДШ, получаемых на основе силицидов и барьерных слоев и их влияния на параметры ИК.

Отработан интегрированный в одной рабочей камере процесс ИХТ-обработки подложек и ИПР платины, обеспечивающий наилучшую воспроизводимость образования силицида благодаря созданию на поверхности МК тонкого нарушенного слоя Лучший по качеству силицид платины формируется при ТО а водороде и методом импульсного фотонного отжита (ИФО) с последующим его окислением для обеспечения химической стойкости силицида во время стравливания платины в царской водке.

В результате структурных и оптических исследований и измерений сопротивления пленок силицидов отработана простая экспрессная методика контроля качества силицида - но их внешнему виду и поверхностному сопротивлению, Установлена, что ИФО-сияицид имеет повышенные механические напряжения, ухудшающие качество ДШ, которые можно уменьшить дополнительной ТО.

Пленки W Ti. напыленные на установке УРМ 3. 279 040 из мозаичной мишени имеют многослойную структуру, более высокие барьерные свойства и более чисты в отношении ионных загрязнений, чем напыленные магнетронным методом из композитной мишени, из-за разных принципов напыления и разной чистоты мишеней.

Для расширения возможностей KMC и получения высококачественных ДШ с малой высотой барьера разработана технология создания низкоомного само-соамещенного силицида титана с минимальным латеральным уходом размеров силицида при использовании двухэтапного ИФО. Проведены подробные исследования закономерностей процессов, получаемых результатов и влияния сили-цидообрнзования на ИК. Определены, простые критерии качества силицида.

ГЛ.5. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КТБ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ 'БИПОЛЯРНЫХ ИМЭ

Проанализированы недостатки традиционного изопланарного КТБ биполярных ИМЭ: низкая термо-полевая стабильность и стойкость к СВВ изоляции и БИПТ, образование микрорельефа и структурных дефектов, ограниченные возможности масштабирования и уменьшения размеров ИК, недостаточная универсальность КТБ и трассирующие возможности KMC. большая трудоемкость изготовления ИМЭ.

Сформулированы принципы нового биполярного " ШОП КТь", не имеющего этих, недостатков. Основные из ннх: универсальность, приоритет проблем KMC и трассировки, высокая стабильность, надежность и стойкость к СВВ, создание ПК-эмиттеров н ПК- контактов ко всем ИК, самосовмещснных с ИК, легирование активных слоев ИК через пленку ПК, активный контроль и регулирование параметров ИК до создания KMC, создание на ПК самосовмещенного с иим.лолицида (ПЦ) и использование его как уровня трассировки.

Разработаны, исследованы, обоснованы и сбалансированы все конетруктив-но-технологические решения ИЗОП КТБ, обеснечиьаккцие реализацию перечисленных принципов и создание ИМЭ высокого качества. Среди них: ТМ с гибкой блочно-модулыюй структурой; эпитаксиапьные пленки с диапазоном толщин 0.5 - 20 мкм.; упрощенная комбинированная изоляция ИК с двухэтал-ным процессом термокомпрессионного окисления (ТКО); бысокий уровень легирования (до 1014 см 3 ) изолирующих р+- областей и их самосовмещекяе с ИК; сверхмелкие (до 0.05 мкм.) ПК -эмиттеры, легированные мышьяком; узкие АБ, легированные ионами бора через пленку ПК для исключения каналирования и радиационных дефектов; использование принципов самосовмещения и самоформирования для создания эмиттера АБ и сильнолегнровенных ПБ и коллектора; геттерирование структурных дефектов » примесей с использованием нескольких механизмов одновременно, в том числе пленок ПК на лицевой и обратной сторонах пластая; использование ЦЦ-элемеитов и шин как дополнительного уровня трассировки; пассивация структур кристаллов пленкой ПК и др.

Подробно исследовано влияние КТФ на параметры ИЗОП ИК. На этой основе разработан принцип "активного контроля и регулирования параметров ИК". Суть его состоит в измерении параметров ИК, например БИНТ, зондовым методом, используя ПК-электроды, при ТО, формирующей активные структуры, и выбор режимов ТО и, при необходимости, дополнительного ИЛ через тонкие слои ПК, обеспечивающих требуемые параметры ИК. Разработан принцип "квазисамосовмещения " контактов к ГЩ-элементам, который позволяет частично раесовмегцагь эти контакты и ПЦ-элементы без ухудшения качества контактов. Разработаны конструкции высокоомных и стабильных резисторов с ПК -экраном над ним и БИПТ с высокой стойкостью к СВВ, у которых ПК-эмиттер примыкает к изолирующему окислу, конструкции "бесконтактных" ИК всех типов, включая ДШ, с ПЦ- электродами.

Предложена физическая модель образования структурных дефектов в МК при локальном сквозном окислении ПК в системе ПК-МК, сформулированы и реализованы условия исключающие образование дефектов при саизнии ИЗОП ИК и обеспечивающие их высокие параметры Разработан метод самоформирования субмикронного зазора между ПК-эмиттером и ПБ, устраняющий туннельные утечки эмиттерного перехода и повышающий ПВГ ИМЭ.

Разработаны новые, точные методы контроля точности совмещения скрытых областей с ИК, определения площадей топологических элементов ИМЭ, определения параметров латеральной диффузии примесей в тонких пленках ПК. При исследованиях латеральной диффузии в ПК обнаружен эффект роста коэффи-

цнента диффузии со временем диффузии из-за захвата примесей на границах зерен в ПК и наличия "быстрой" и "медленной" компонент диффузии.

Новые кснс-фуктивно-технологические решения ИК, изоляции и способы использованные в ИЗОП КТБ защищены более 15-ю АС, а ряд из них представляет собэй ноу-хау.

ИЗОП КТБ используется около 15 лет для разработок и производства по заказам большого числа типов высококачественных БИС и СБИС с разной схемотехникой (ЭСЛ, ТТЛШ, ШТЛ), высокой надежностью (приемка ПЗ) и стойкостью к СВВ.

При создании мощных СВЧ БНПТ ИЗОП КТБ обеспечивает значительное уменьшение трудоемкости, исключение операций точного совмещения, гибкое управление параметрами и более высокий их уровень за счет увеличения отношения периметра эмиттера к площади базы, более высокую надежность KMC и упрощение технологии их создания.

Предложен новый способ создания сверхплотной окисной изоляции (СОИ), сочетающий преимущества ИЗОП- и щелевой изоляции (ЩИ) и не имеющий их недостатков (два варианта). В нем использованы два разных метода самофор-мироваяия субмикронных элементов СОИ.

Предложены два варианта метода создания сверхсамосовмещешшх транзисторов (ССТ), не имеющий недостапсоо подобных известных методов.

Реализация решений ИЗОП КТБ, СОИ и ССТ позволяет получать ИМЭ с рекордно высокими параметрами и степенью интеграции при использовании умеренных МЛН, что недостижимо другими методами. Так, например, площадь изолированного БИНТ составит 24 и 10 мкм2 при использовании МПН 2 и 1 мкм. соответственно. Это позволяет создавать ИМЭ с числом ИК бол eel О6 на кристалла при МПН 2 мкм.

ГЛ.6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ KMC: ПОДСИСТЕМА МНУМС

При увеличении сложности ИМЭ до уровня БИС и выше трассирующие возможности МНУМС л проблемы, возникающие при их изготовлении и применении, все более ограничивают рост степени интеграции и быстродействие, уменьшают ПВГ и надежность ИМЭ, увеличивают их трудоемкость и сроки изготовления.

Анализ показал, что основная причина проблем при изготовлении МНУМС -микрорельеф, возникающий на поверхности структур ИМЭ. С учетом этого, а также возрастающего влияния МНУМС на характеристики ИМЭ и решение главных проблем интегральной МЭ предложена концепция для создания эффективные МНУМС. Главный принцип ее состоит в том, что проблемы KMC и МНУМС наиболее актуальны и приоритетны в современной интегральной МЭ и они должны решаться на всех этапах проектирования и изготовления ИМЭ комплексно и системно за счет сбалансированного совершенствования всех составляющих Н'ГБ МЭ. Кроме того, концепция включает следующие принципы и положения: минимизация микрорельефа; использование полицидных шин и

элементов для локальной трассировки; использование "бесконтактных" И К для исключения непосредственного контактирования шин МС с критичными областями ИК; реализация принципа "квазисамосовмещения", допускающего частичное рассовмещение элементов МНУМС при их создании; использование принципов "градирования" и "иерархического проектирования" МНУМС; использование материалов в шинах МС с высокой электропроводностью, стойкостью к элеетромиграции и изменениям морфологии; использование при проектировании и верификации МНУМС интеллектуальных САПР, учитывающих конкретные конструктивно-топологические особенности НМЭ и другие.

Исследован и разработай ряд конкретных способов решения проблем МНУМС: уменьшения трудоемкости и упрощения создания МНУМС; уменьшения микрорельефа и совершенствования процессов его сглаживания и плана-ризации, совершенствования процессов ФГ шин МС и межуровневых контактов; уменьшения ограничений при проектировании МНУМС; увеличения надежности, термо-токовой и коррозионной стабильности МНУМС. На новые способы создания МС и МНУМС получено более 15 АС на изобретения. Проведен сопоставительный анализ методов травления шин МС-изстропного химического и анизотропного плазмо-химического ( ХГ и ПХТ). Показано, что метод ПХТ применяют не всегда обоснованно. Предложен количественный критерий для определения целесообразности применения методов ХТ и ПХТ шин МС.

ГЛ.7. КТБ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ БИПОЛЯРНЫХ ПОЛУЗАКАЗНЫХ ИМЭ

Сокращение сроков и стоимости проектирования и изготовления широкой номенклатуры ИМЭ с заказными функциями достигается при использовании БМК, автоматизированного проектирования и изготовления на их основе ПИМЭ с требуемыми функциями и параметрами. В НИИЭТ было создано несколько поколений биполярных БМК с разной степенью интеграцией, технологией изготовления и схемотехникой. Разработка КТБ этих БМК являлось одной из задач настоящей работы.

Хронологически первой была разработана технология коллекторной изолирующей диффузии (КИД) для создания БМК с числом ИК на кристалле до 5000 щт. На основе анализа недостатков традиционного КИД КТБ предложен ее усовершенствованный вариант - КИД П КТБ, в котором использованы тонкие пленки ПК и идеи ИЗОП КТБ для создания всех ИК с самосовмещенными областями и ПЦ-контактами, что позволяет значительно улучшить характеристики ПИМЭ с ТТЛ и ЭСЛ-схемотехникой.

С использованием эпитаксиальных пленок п-тииа, планарно-диффузионной технологии (ЭПД), описанной в гл.4 КМС И - \У'П - А1 и двухуровневых МС разработана и освоена в серийном производстве серия 1527 полузаказиых ТТЛШ БИС на 400 БВ, содержащая 32 типа ПИМЭ, использованных для создания мини ЭВМ типа УАХ. Применение ИЗОП КТБ при одних и тех же МЛН повысило быстродействие этих ПИМЭ в 2 раза.

Разработан ЭПД К ГБ для создания ГГИМЭ серии 1831 на БМК с ИШЛ ( интегральна.« Шотткн-иогика) и ШТЛ (Шоттки-транзисторная логика)- схемотехникой БВ, содержащими, соответственно, 1600 и 1000 БВ и использующими двух- и трехуровневые МС. Впервые в отрасли освоено серийное производство таких ПИМЭ. Разработаны методы создания ДШ с двумя розными высотами барьеров на основе Pi Si и W Ti для реализацииИГГЛ БМК. Исследованы возникающие при этом пробиемыно^пботаны методы их решения.

С испопьзованием ИЗОП КТБ разработана серия ТТЛШ БМК 1548 на 1000 -3000 БВ и Fia их осяозе организовано проектирование и производство ПИМЭ по заказам и с приемкой ПЗ. Они имеют среднюю задержку на БВ около 1.5 не., рабочие 'Г -60 - + 125"С и стойкость к СВВ 2У - ЗУ. В БМК 1548 ХМЗ на 3000 БВ впервые шины и элементы из полицида платины использованы как дополнительный уровень трассировки, что увеличило использование БВ до 80 % при автоматизированном проектировании. ПЦ-шшш и "многоконтактные ИК" с ПЦ-элекгродами использованы также для локальной трассировки в ШТЛ БМК 1543 ХМ4 на 10000 БВ, разработанном и аттестованном для расширения серии 1548. В нем, также впервые, использованы 4-х уровневые МС с нижним уровнем из ПЦ, самосовмещенный низкоомньш силицид титана для формировшшя ОК, ДШ и шин МС и отработаны методы плавной регулировки высоты сили-цидных бгрьеров ДШ с использованием ИЛ и ТО.

На основе анализа разных КТБ и схемотехник БМК обоснованы преимущества ШТЛ БМК для создания ПИМЭ с предельно высокой производительностью, высокой надежностью стойкостью к СВВ и ПВГ.

Для реализации преимуществ ШТЛ БМК разработаны новые методы создания ДШ с двумя разными высотами барьеров на основе силицидов платины и титана, свободные от недостатков известных методов и позволяющих в широких пределах и плавно менять высоты барьеров и логический перепад ШТЛ БВ после создания шин MCI.

Разработан комплекс принципов и решений для создания семейства ШТЛ БМК с числом БВ до 10 6 на кристалле при MUT! I мкм. Среди них: унифицированная конструкция БВ и матрицы типа " модифицированное море БВ"; простая, унифицированная конструкция CMC, обеспечивающая возможность независимого питания разных сегментов матрицы; принцип "квантования", обеспечивающий возможность изменять программно в широких пределах быстродействие- мощность - помехоустойчивость БВ, универсальная технология с блочно-модульпой структурой ТМ ;и другие. На их основе разработана конструкция ШТЛ БМК на 50 и 100 тыс. БВ на кристаллах с площадью 100 мм2 при МПН 2 мкм., что намного превышает степень интеграции отечественных и зарубежных БМК при подобных условиях. Начаты НИОКР по созданию этих БМК.

Эскизно проработан ШТЛ БМК на 1 миллион БВ при МПН 1 мкм на кристалле! 5.15 мм2, что позволяет создавать гигантские полузаказные "системы на кристалле" для реализации, например, многопроцессорных архитектур ИМЭ.

i '

ГЛ.8. ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КМОП/ БИКМОП КТБ

Темпы развития КМОП ИМЭ в последние годы значительно выше, чем БИЛ ИМЭ, особенно в области рекурсивных приборов, из- за преимуществ КМОП ИМЭ, например, возможности работать без потребления статической мощности и меньшей трудоемкости Большинство разработчиков и изготовителей КМОП ИМЭ применяют традиционный КТБ с разными вариациями непринципиального характера. Подробный анализ традиционного КМОП КТБ покатал, что его проблемы и недостатки резко обостряются при уменьшении применяемых МЛН до субмикронного уровня и росте степени интеграции и существенно ограничивают их, ухудшают параметры, Г1ВГ и надежность ИМЭ

Разработан принципиально новый универсальный КМОП/ БИКМОП КТБ (СПК КТБ), свободный от недостатков традиционного КМОП КТБ и превосходящий его по основным потенциальным характеристикам ИМЭ: степени интеграции при одинаковых МПН и возможностям ее увеличения за счет скешшига и уменьшения МПН (до 0.2 мкм.); быстродействию и производительности, трассирующим возможностям KMC; надежности и стойкости к СВВ; гибкости, универсальности и меньшей трудоемкости изготовления. Это достигнуто за счет использования сбалансированных передовых и перспективных решений, а также принципов и идей, разработанных н проверенных в рамках ИЗОП КТБ, па всех этапах изготовления кристаллов. Среди них: приоритет проблем KMC и трассировки; создание всех ИК с самосовмещетиыми поляцидными контактами (СПК) и КМОПТ с ПЦ-затворами; полное ус гранение микрорельефа поверхности перед созданием KMC; минимизация Т процессов и числа К'ГС и коиструк-тквно-технолопмеских ограничений (КТО); активный контроль и регулирование параметров ИК до создания KMC; создание КМОПТ с широким набором параметров и высококачественных БИПТ ведишм малоопфапщяпюмТМ.

Исследованы и обоснованы все конкретные решения и режимы процессов ТМ, обеспечивающие реализацию принципов СПК КТБ и достижение высоких характеристик ИМЭ. Впервые в отечественной МЭ низкоомиый самосоамсщзн-ный ПЦ титана практически использован для создания затворов КМОПТ и контактов всех ИК, исследовано влияние двухэтапного процесса ИФО. разработанного для создания ПЦ, на параметры КМОПТ и предложены механизмы объясняющие это влияние. Показано, что СПК КТБ позволяет создавать ИМЭ с любой КМОП/ БИКМОП цифровой и аналоговой схемотехникой, с разными рабочими напряжениями и Т от азотных до 125°С, с высокой надежностью, стойкостью к СВВ и тиристорному защелкиванию.

Проведен детальный анализ недостатков традиционных КТБ КМОП БМК и предложен СПК КТБ для создания БМК, ь котором устранены эти недостатки и обеспечивается многократный рост характеристик БМК и ПИМЭ по эффективной степени интеграции и производительности. Показаны преимущества СПК КТБ на примерах проектирования основных тцпои библиотечных-функциональ-

пых элементов (БФЭ) и макрофрагментов ПИМЭ и заказных ИМЭ типа СОЗУ, ПЗУ и умножителей.

Рассмотрены перспективы создания семейства унифицированных СПК КМОП БМК с числом БВ до 1 миллиона и выше, значительно превышающих по степени интеграции подобные зарубежные БМК при тех же МЛН. Это достигается за счет увели чения трассирующих возможностей KMC, отмены ряда КТО и более экономичного использования площади в СПК БМК благодаря принципиальным особенностям их конструкции и СПК КТБ.

Очень высокая достигаемая эффективная степень интеграции в СПК БМК позволяет- быстро и очень экономично реализовать на их основе, используя автоматизированное проектирование и верификацию, любые заказные ИМЭ, как полузаказные, например, популярные семейства универсальных и цифровых процессоров Pentium и TMS 320 С..., высокоинтегряровашгые ПЛИСы и экономичные проекта типа БМК1/ ПЛИС — БМК2, обеспечивая при этом низкую стоимость и патентную чистоту разработок. ,

С использованием СПК КТБ в рамках ОКР с приемкой ПЗ проведена разработка серии высококачественных КМОП ИС 30 топов — аналогов ИС серии 1554, подтвердившая высокую эффективность и перспективность решений СПК КТБ. Некоторые из этих- решений использованы при разработке серии из 8 KMOII БИС для создания специализированного процессора с приемкой ПЗ.

• П 1.9. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ И МЕТОДОВ РАЗВИТИЯ КГБ ИМЭ

Развитие интегральной МЭ и, в частности, ежегодный рост степени интеграции в последние годы замедляется из-за действия ряда субъективных и объективных причин.

Проведен их анализ и установлено, что наиболее значимым фактором замедления развития интегральной МЭ в настоящее время и в перспективе является, no терминологии автора, "экономический барьер" — очень быстрый рост финансовых затрат, необходимых для разработок я рентабельного производства сложных, высокоинтегриреванных ИМЭ и создания требуемых для этого предприятий. Особенно быстро возрастают при уменьшении применяемых МПН инвестиционные затраты. По литературным данным, стоимость предприятий для серийного производства ИМЭ с МПН около 0.5 мкм. может достигать 1 - 3 миллиарда долларов США, причем основную долю в ней составляет стоимость технологического оборудования. Возврат таких больших инвестиций в экономически приемлемые сроки проблематичен из-за уменьшения ПВГ и увеличения себестоимости сложных ИМЭ при одновременном уменьшении их ти-ражноста и сроков производства. Для преодоления "экономического барьера" и обеспечения высоких темпов развития МЭ необходима долговременная, эффективная стратегия. Для ее реализации предложен ряд согласованных концептуальных принципов и положений, определяющих наиболее актуальные цели и

задачи интегральной МЭ, направления и методы их решения, критерии для объективной оценки этих методов и достигаемых результатов.

Основная цель развития интегральной МЭ •— улучшение качества ИМЭ, под которым необходимо понимать совокупность всех, не только технических, но и экономических характеристик. Для объективной количественной оценки качества ИМЭ предложены новые комплексные показатели-критерии технических (Кт) и экономических ( Кэ ) характеристик и обобщенный показатель качества ( Ко ), в которых в простой и наглядной форме отражены зависимости качества ИМЭ от основных параметров КТБ, противоречивость и Езаимодополнигель-ность технических и экономических характеристик, демонстрируются направления и средства улучшения качества ИМЭ:

Кт = Ылв . Р / Р ; Кэ = М1Ш/(8кр.Ыфг); Ко - Кт . Кэ , где №ш, Р и Р — число логических вентилей, тактовая частота и мощность ИМЭ;

8кр и Ыфг — площадь кристалла и число ФГ в ТМ при изготовлении ИМЭ.

Чем больше величины Кт, Кэ и Ко, тем выше качество ИМЭ. Причем решающее влияние на Кэ и Кт оказывают три параметра КТБ: МЛН, 8хр и Мфг. Увеличение Кэ объективно уменьшает Кт, что показывает их противоречивость и многовариантность и может трактоваться как,."закон сохранения Ко"

Развитие МЭ и улучшение качества ИМЭ происходит за счет совершенствования очень большого арсенала научных и технических методов и средств. В совокупности они образуют, по терминологии автора, единый научно-технический базис (НТБ) МЭ, представляющий собой комплексную'систему, содержащую 4 иерархически связанные подсистемы: АСБ, СБ, КТБ и ПТБ. Ие-■ рархия отношений между подсистемами состоит в том, что высшие подсистемы диктуют ТРЕБОВАНИЯ низшим по схеме: АСБ - СБ - КТБ - ПТБ, а низшие подсистемы определяют ВОЗМОЖНОСТИ их реализации. В тоже время все подсистемы могут развиваться сравнительно независимо друг от друга, создавая научно-технический задел и взаимно стимулируя друт друга. Оптимальные технические и экономические характеристики ИМЭ достигаются при балансе ТРЕБОВАНИЙ и ВОЗМОЖНОСТЕЙ подсистем НТБ, используемых при их создании. Согласованное совершенствование всех подсистем - обязательное условие эффективного развития МЭ и решения ее фундаментальных проблем, включая преодоления " экономического барьера".

С учетом влияния параметров КТБ на качество ИМЭ и все другие подсистемы НТБ очевидна, приоритетная роль КТБ в развития МЭ. Сформулированы принципы "единства КТБ" во времени развития МЭ и пространстве, "функциональной полноты" его решений и блочно-модульной с: руктуры его ТМ как основы для эффективного развития МЭ и решения проблем преодоления "экономического барьера" за счет возможности высокорентабельного многономенклатурного производства ИМЭ с любой схемотехникой, назначением И степенью интеграции в рамках единых КТБ и ПТБ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Изложены результаты исследований и разработок, выполнявшихся около 25 лет для выявления и решения разнохарактерных и актуальных конструктивно-технологических проблем, возникавших при создании и производстве большого числа заказных и полузаказиых кремниевых ИМЭ с разной степенью интеграции, схемотехникой и назначением, охватывающих весь ТМ изготовления кристаллов ИМЭ.

Результаты этих исследований и разработок обеспечили решение крупной научно-технической проблемы, имеющей важное народно-хозяйственное и оборонное значение: создание нескольких поколений ИМЭ с общим числом около двухсот типономиналов, с высокой надежностью и стойкостью к СВВ, использование которых внесло вклад в научно-технический прогресс и повышение обороноспособности страны.

В обеспечение решения этой проблемы в диссертации разработаны:

1. Методы увеличения ПВГ и надежности ИС на КСДИ, выпускавшихся многомиллионными тиражами, за счет совершенствования конструкции и технологии КСДИ и кристаллов, формирования ГЦР, стабилизации и финишной защиты ИС.

2. Базовая технология и оборудование для получения пленок НТД методом окис л гнил гидридов, используемые около 20 лет в крупносерийном производстве и разработках большого числа ИМЭ.

3. Конструктивно-технологические принципы и базовая промышленная технология ИС с совмещенной конструкцией, высокой стойкостью к СВВ и надежностью.

4. Базовая промышленная технология создания высоконадежных ОК, ДШ и МС на основе силицида платины и барьерных слоев, применяемая более 15 лет для серийного производства и разработок большого числа типов ИМЭ. Технология создания высококачественного самосовмещенного силицида титана для широкого применения и новые способы создания МНУМС для создания высо-коинтегрированных ИМЭ.

5. Универсальный ИЗОП КТБ, используемый около 15 лет для создания нескольких десятков типономиналов ИС, БИС и СБИС с разной биполярной схемотехникой, высоким быстродействием, надежностью и стойкостью к СВВ.

6. Конструктивно-технологические принципы и решения для создания высококачественных биполярных БМК, использованные для разработок нескольких серий ПИМЭ с высокой надежностью и стойкостью к СВВ и числом БВ до ЮООО шт.

7. Универсальный перспективный СПК КТБ для создания ИМЭ с любой КМОГ1/ БИКМОП схемотехникой и предельно высоким уровнем качества, использованный для разработок двух серий КМОП ИС и БИС.

8. Новые расчепто-аналитические и экспериментальные методы для исследования и контроля ряда параметров КТС, ИК и ИМЭ.

В диссертации исследованы многие технологические процессы, эффекты и явления, определяющие снижение ГГОГ и надежности ИМЭ, изучены их закономерности, причины и механизмы, обоснованы оптимальные конструктивные и технологические решения и комплексные ТМ для изготовления многих типов ИМЭ. Ряд полученных при этом результатов имеет не только прикладное, но и теоретическое значение.

Новизна, полезность и эффективность разработанных в диссертации новых решений и способов подтверждена 45-ю АС и использованием в десятках НИ-ОКР и ИМЭ.

В диссертации разработаны решения, теоретические положеши, принципы и концепция, которые создают возможности дат ускорения развития МЭ и эффективного решения ее наиболее фундаментальных и аюуалышх проблем:

1. Принцип приоритетности проблем KMC и трассировки в современной интегральной МЭ и в перспективе. Концепция и конкретные решения вксокээф-' фсктивных KMC с использованием самосовмещенных ПЦ-элементов.

2. Обоснование наибольшей перспективности ШТЛ-схемотехники доя создания биполярных 1ШМЭ с наивысшими характеристиками. Коиструктнено-технологические и архитектурные принципы1 высокоянтегрмровашшх ШТЛ БМК.

3. Перспективные методы создания СОИ и СС'Г, превосходящие известные методы, для создания высокошггегрированных ИМЭ при умеренных МЛН.

4. Универсальный экономичный СПК КТБ для создания высококачественных ИМЭ с любой биполярно-униполярной скемотсхникой. Конструктивно-технологические принципы высококачественных СПК КМОП БМК и ГШМЭ.

5. Комплекс концептуальных принципов и положений, способных быть научно-методической основой оптимальной стратегии развития интегральной МЭ.

Использование этих решений и научных положений открывает возможности развития новых перспективных направлений в отечественной и.ггегралыюй МЭ: создание ИМЭ с предельно высокой стойкостью к СВВ и факторам космического пространства; решение проблемы преодоления "экономического барьера" за счет рентабельного миогономенклатурного производства ИМЭ с любой схемотехникой и назначением при использовании единых КТБ и ПТБ; разработка семейств полузаказных ШТЛ БМК и ПИМЭ с числом БВ до 1 миллиона при использовании МПН не менее 1 мкм, имеющих предельно высокую производительность и стойкость к СВВ; разработка семейств универсальных СПК KMOI1 БМК с числом БВ до 105 и более и ускоренная реализация на их основе популярных сложных заказных ИМЭ, как полузаказных, для многократного уменьшения стоимости разработок, обеспечения их патентной чистоты и рыночной конкурентоспособности.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кубецкий Г.А., Писков В.Я. Расчетпо-статистический метод измерения со-

противления омических контактов. // ПТЭ, 1970, № 4, 145 - 146.

2. Нисков В.Я., Кубецкий Г.А. Сопротивление омических контактов к тонким

слоям полупроводников. //.ФТП, 1970, № 9, 1806 - 1808.

3. Кубецкий Г.А., Нисксв В.Я., Болтовский В.В. Электрические свойства оми-

ческого контакта никель-кремний. // ФТП, 1970, Xs 11, 2216-2217.

4. Болтовский В.В.,Нисков В.Я., Руменник В.И. Исследование омических кон-

тактов мегашт-подупроводник рекомбннационного типа. // Тезисы докладов НТК научных работников МЭ11, Москва, 1970,83-84.

5. Нисксв В.Я. Сопротивление омических контактов к тонким слоям полупро-

водников. // Тезисы докладов научных работников МЭП, Москва, 1970, 82.

6. Нисков В.Я., Кубецкий Г.А. Расчет сопротивления неэквипготенциальных омических контактов к тонким слоям полупроводников. // Электронная техника, сери Полупроводниковые приборы, 1970, № 6, 64-68.

7. Нисков В.Я. Измерение переходного сопротивления омических контактов к

тонким слоям полупроводников. // ПТЭ, 1971, № 1,235-236.

8. Нисков В.Я., Ухина Н.А. К методике определения переходного сопротивле-

ния смических контактов. У/ Электронная техника, серия ГШ приборы 1970, №6, 83-88.

9. Лихтман А.Е., Нисков В.Я., Донишев Б.Г., Кузнецов Н.В. Многослойные контактные системы на основе молибдена и алюминия. // Электронная техника, серия 2, вып. 4/61, 1971, 55-65.

10. Нисков В.Я., Задде В В., Зайцева А.К. Измерение переходного сопротивления омических контактов на тонких слоях полупроводников // ПТЭ, 1971, № 2,240-242.

11. Иевлев В.М., Нисков В.Я., Поваляев А.Д. Влияние паров воды на зарождение и структуру поликристаллических пленок кремния ira аморфной двуокиси кремния. // ФизНка и химия обработки материалов, 1975, № 2, 84-87.

12. Нисков В.Я., Боднарь Д.М. Плазмохимическое травление канавок субмикронной ширины. // Тезисы докладов 3-й Всесоюзной конференции по прецизионной литографии в производстве ИС. Москва, 1980,51.

13. Боднарь Д.М., Нисков В.Я.. Глебов С.С., Орлова Г.А. Исследование влияния ионно химических и пла^мо-химических обработок на контактные явления в многослойных система^ // Тезисы докладов 4-й отраслевой НТК "Тонкие пленки в производстве ПП приборов и ИС", Тбилиси, 1981, 34.

14. Боднарь Д.М., Нисков В.Я., Глебов С.С., Мещеряков В.М. Плазменное травление кремния для создания изопланарной изоляции и мезаструктур в биполярных БИС.// Тезисы докладов на выездной сессии секции химии АН СССР " Плазмохимичсские процессы в электронике Воронеж, 1981, 26. '

15. Боднарь Д М., Нисков В.Я. Влияние финишных технологических процессов на электрические параметры структур ИМС с диэлектрической изоляцией элементов, // Микроэлектроника, сер. 3, 1986, вып. 5/241, 11.

16. Владимирова Л. Н., ТвердохлебоваЛ. Я., Безрадина Г. В., Писков В. Я., fia-сгрюле в А.Н. Фкзико -химическое исследование пленок вольфрам-титан на поверхности окисленного кремния.// Сборник научных трудов ВГУ "Физико-химические процессы в гетерогенных струкгурах", ВГУ, 1985, 9-М.

17. Злобин В.В., Иевлев В.М., Кущев С.Б., Нисков В.Я., Тонких H.H. Применение импульсного фотонного отжига в технологии ИМС. // Электронная промышленность, 1986, № 1/30.

18. Нисков В.Я. Современное состояние, проблемы и перспективы развитая биполярной технологии БИС и СБИС. /'-Тезисы докладов отраслевой НТК "Состояние исследований в области создания высокоточной технологии СБИС и ССИС", Воронеж, 1986,12- 13.

19. Нискои В.Я., Самойлова И.В. Влияние зазора между полнкремниепым эмиттером а пассивной базой на характеристики самосовмещенного 1рашистора.

' //Там же, 52-53.

20. Нисков В.Я., Кузнецова Н.Н.Зависимостъ параметров и выхода годных транзисторов с субмикронной глубиной эмиттеров от основных конструктивно-технологических факторов II Там же, 54-55.

21. Нисков В.Я., Семенова Н.Е. Формирование нонно-легированных резистив-ных слоев в тонкопленочных системах полшфешшц-о.чисел-монокремний.

// Там же, 56-57.

22. Нисков В.Я., Твердохлебова Л.Я., Самойлова И.В. Изменение пар;шетров структур СБИС в процессе силнцвдообразования. // Tau же, 72-73.

23. Нисков В.Я., Кашшев С.И., Медведков A.B., Михайлов М.М. Влияние облучения электронами и отжигов на параметры приборных структур с субмикронной глубиной и боковой окисной изоляцией.// Тезисы докладов НТК " Радиациоштая технология в производстве ИС", Воронеж, 1988,162.

24. Нисков В.Я., Самойлова И.В., Методика и результаты исследований латеральной диффузии прнмесен в пленках полнкремния И Сборник научных трудов ВПИ "Рост и структура тоиких пленок и нитевидных кристаллов", ВПИ, 1989, 138-144.

25. Нисков В.Я. Обеспечение надежности приборов с комбинированно» изоляцией элементов. // Тезисы докладов Всесоюзной НТК " Надежность и контроль качества изделий ЭТ", Севастополь, 1990,95.

26. Нисков В.Я., Твердохлебова Л.Я., Склярова Э.В., Яценко О.Б. Самосовмещенный дисилицид титана в биполярных схемах. // Электронная техника, сер. Материалы, 1990, вып. 6 / 251,18-23.

27. Яценко O.E., Нисков В.Я., Твердохлебова Л.Я., Склярова Э.В. Особенности

- формирования дисилицида титана на поликристаллическом кремнии. //' Физика и химия обработки материалов, 1990, №5, 97 - 102.

28. Нисков В.Я., Самойлова И.В. Исследование латеральной диффузии в- тонких пленках поликремния. //Тезисы докладов 6-й НТК "Физико-химические основы легирования полупроводниковых материалов ". Москит, 1988,99.

29. Дыбой Л.А., Маконий А Н., Нмсков В.Я. Аналитические оценки технологических процессов окисления кремния в производстве СБИС. // Депонировано в ВИНИТИ 02.01.91 г.,№3-В91, 18стр.

30. Зачета В.Р., Маковий А.Н., Нисков В.Я. Анализ напряжений, возникающих в трехслойной структуре при нагревании и охлаждении. // Депонировано в ВИНИТИ, 02.01.91 г., №5 - В91, 12 стр.

31. Нисков В.Я. Универсальная базовая технология создания биполярных БИС // Электронная промышленность, 1994, № 4-5,11-18.

32. Нисков В.Я. Перспективы создания полузаказных УБИС на 1 миллион логических вентилей. If Там же, стр. 28 - 34.

33. Нисков В.Я. Методика неразрушающего контроля точности совмещения нзолнруюштгх и скрытых слоев в ИС. // Там же, стр. 121 - 123.

34. Нисков В.Я., Дценко Н.Г. Модель образования структурных дефектов при локальом окислении системы поликремний-монокремний. // Вестник ВГТУ. серил Материаловедение, 1997, №2, 93 - 95.

35. Нисков В.Я., Яценко Н.Г. Тонкопленочные сшпщидные резисторы с управляемыми характеристиками. // Там же, стр 96- 97.

36. A.c. 438213 СССР. Способ создания изолированных областей монокристаллического полупроводника в поликрнстаплической подложке. Нисков В.Я., Корзаков Ю.И., Васютин А. А., 1971.

37 A.c. 397116 СССР. Способ получения изолированных монокристаллических областей. Нисков В.Я., Борзаков Ю.И., Васютин A.A., Шапошних К.И., 1971

38. A.c. 535006 СССР. Подложка для гибридной большой интегральной схемы. Нисков В.Я., Васютин A.A., Тонких H.H., 1972.

39. A.c. 837260 СССР. Способ получения изопланарной изоляции кремниевых интегральных схем. Нисков В.Я., Боднарь Д.М., 1979.

40. Ас. 1232079 СССР. Способ формирования межсоединений ИС. Нисков В.Я. Талтынов М.А., Боднарь Д.М., 1983.

41. A.c. 1031369 СССР. Способ создания многоуровневых межсоединений ИС. Нисков В.Я., Боднарь Д.М., Кастрюлев А.Н., 1981.

42. A.c. 1301238 СССР. Способ изготовления структур со слоями силицидов металлов. Нисков В.Я. Боднарь Д.М., Корольков С.Н., Попова Е.В.. 1985.

43. A.c. 1378714 СССР. Способ создания интегральных структур с диодами Шоттки. Нисков В.Я., Боднарь Д.М., Корольков С.Н., Тонких H.H., 1986.

44. A.c.1442005 СССР. Способ формирования полупроводниковых струЕсгур со скрытыми слоями. Нисков В.Я., Иванов И.И., 1986.

45. A.c. 1574112 СССР Способ формирования слоев силицида титана в производстве кремниевых ИС. Нисков В.Я., Яценко О.Б., Боднарь Д.М. и др., 1988

46. A.c. 1577630 СССР. Способ изготовления резисторов ИС. Нисков В.Я., 1988.

47. A.c. i 577631 СССР. Способ изготовления ИС с диодами Шоттки.

Нисков В.Я. 1988.

48. A.c. 1588209 СССР. Способ контроля величины боковой диффузии примесей в полупроводниковых пленках. Писков В Я., Самойлова И.В., 1989.

49. A.c. 1581143 СССР. Способ создания ИС с диодами Шотгки. Писков В.Я., 1988

50. A.c. 1581132 СССР. Способ создания структур интегральных микросхем с диодами Шотгки. Писков В.Я., Корольков С.Н., Розес И.М., 1988.

51. A.c. 1011163 СССР. Способ изготовления транзисторов ИС. Писков В.Я., 1989.

52. A.c. 1611165 СССР. Способ иготовления ИС с поликремнневыми резисторами. Писков В .Я., 1989.

53. A.c. 1662283 СССР. Способ изготовления интегральных транзисторов с диодами Шсптки. Писков В .Я., Исаев Б.Н., 1989.

54. A.c. 1804247 СССР. Способ создания изоляции БИС. Нисков В.Я.

Лобов В.И. 1990.

55. A.c. 1715142 СССР. Способ изготовления многоуровневых межсоединений БИС. Писков В.Я., 1989.

56. A.c. 1725712 СССР. Способ изготовления интегральных схем. Нисков В.Я., Боднарь Д.М., Егоров А,М., Тонких H.H., Яценко Н.Г.. 1986.

57 A.c. 1727507 СССР. Способ изготовления интегральных структур.

Нисков В.Я. 1987.

58. A.c. 175918] СССР. Способ изготовления многоуровневых межсоединений. Нисков В.Я., Толубаев К.Г., 1989.

59. A.c. 1752143 СССР. Способ изготовления резисторов ИС. Нисков В.Я., 1989.

60. A.c. 1804248 СССР. Способ изготовления ИС. Нисков В.Я., 1990.

61. A.c. 1825237 СССР. Способ изготовления многоуровневых межсоединений больших интегральных схем. Нисков В.Я., 1990.

62. A.c. 1825243 СССР. Способ изготовления интегральных схем с диодами Шотгки, имеющими разную высоту потенциалык>иг'ТЗзр)>ера. Нисксв В.Я., 1991. г '

ЛР№020419 от 12.02.92г. Подписано к печати 5.01.1998г. наряд-заказ . Уел.печ.л.2,0 Тираж.100 экз. Заказ_

Издательство

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