Персоналии

Евгений Васильевич Кузнецов
начальник научно-исследовательской лаборатории перспективной элементной базы и технологических маршрутов микроэлектроники НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)

Статьи автора

Метод металлостимулированной латеральной рекристаллизации является актуальной исследовательской задачей для создания ИС многоуровневой архитектуры, чувствительных элементов сенсоров, а также электронных микро- и наносистем. В работе представлен оптимизированный метод металлостимулированной латеральной рекристаллизации (Metal-Induced Lateral Crystallization, MILC) нанопроволочных структур из аморфного кремния с использованием силицида никеля. На основе данного метода изготовлены нанопроволочные n -канальные полевые транзисторы с окружным затвором - MILC GAA-транзисторы (Gate-All-Around). Аналогичные структуры созданы на основе монокристаллического кремния с использованием КНИ-подложек - КНИ GAA-транзисторы. Выполнен сравнительный анализ электрических характеристик полевых нанопроволочных GAA-транзисторов на основе рекристаллизованного и монокристаллического кремния. Показано, что электрофизические характеристики нанопроволочных MILC GAA-транзисторов сравнимы с характеристиками нанопроволочных КНИ GAA-транзисторов. Так, измеренная подвижность электронов в слабых полях для MILC GAA-транзистора составила 130 см/В·с, для КНИ GAA-транзистора - 200 см/В·с.

  • Просмотров: 658 | Комментариев : 0

Подзатворный диэлектрик является одним из ключевых элементом конструкции субмикронных МОП-транзисторов, от которого зависит надежность его работы. Пробой диэлектрика приводит к потере функционирования транзистора и выходу из строя всей ИС или сбою в ее работе. Поэтому оценке дефектности подзатворного диэлектрика и времени его наработки до отказа уделяется особое внимание. В работе определяется время наработки до отказа подзатворного диэлектрика МОП-транзисторов на основе метода времязависимого пробоя диэлектрика с использованием термомеханической модели ( E -модели). В качестве статистики распределения отказов использовано распределение Вейбулла, полученное для интегрального распределения отказов выборки технологических тестовых структур, измеренных при высоких значениях напряжения и температуры. Исследования выполнены на тестовых структурах, представляющих собой МОП-конденсаторы с толщиной подзатворного диэлектрика 5 нм. Тестовые структуры созданы по серийной технологии 65 нм и размещены в тестовом кристалле совместно с ИС на одной пластине. Разработано программное обеспечение, позволяющее проводить ускоренные измерения в автоматическом режиме. В результате проведенных исследований определены параметры термомеханической модели отказа, получены зависимости времени наработки до отказа подзатворного диэлектрика от условий эксплуатации. Установлено, что для исследуемых тестовых структур возможно возникновение как полного, так и частичного пробоя диэлектрика. Данный метод контроля может применяться для прогнозирования долгосрочной надежности подзатворного диэлектрика суб-100-нм МОП-транзисторов, а также для аттестации технологических процессов его производства.

  • Просмотров: 767 | Комментариев : 0

МОП-дозиметры используются для отслеживания дозы облучения в различных приложениях, таких как космическая, ядерная и медицинская промышленность, также применяются в исследовательских лабораториях и портативной электронике. МОП-дозиметры имеют ряд преимуществ: постоянно накапливают заряд под воздействием ионизирующего излучения; выполняют прямое неразрушающее считывание информации о дозе; имеют сверхмалые размеры и маленькую потребляемую мощность; работают в широком диапазоне доз ионизирующего излучения; могут быть интегрированы с другими сенсорами и электроникой. Однако такие дозиметры невозможно повторно использовать из-за насыщения подзатворного диэлектрика накопленным зарядом. Для повторного использования МОП-дозиметров необходимо отжечь накопленный заряд. В работе показаны результаты исследования структуры интегрального элемента, встроенного в МОП-дозиметр, для локального нагрева подзатворного диэлектрика с целью отжига накопленного заряда, созданного под воздействием ионизирующего излучения. Структура такого нагревательного элемента разработана с учетом расчетов в среде численного моделирования COMSOL Multiphysics. Нагревательным элементом и одновременно затвором МОП-транзистора, через который пропускается электрический ток, является n -поликремний. Изготовлены тестовые структуры по 1,2-мкм КМОП аналого-цифровому технологическому маршруту. Измерен коэффициент температурного сопротивления образцов интегральных резисторов. Установлено, что при пропускании электрического тока через интегральный элемент происходят разогрев и изменение его сопротивления в соответствии с температурным коэффициентом сопротивления. По измеренным зависимостям изменения сопротивления вычислена средняя температура интегрального резистора для каждого значения пропускаемого электрического тока. Проведено сравнение результатов моделирования зависимости температуры от толщины подзатворного окисла и пропускаемого через нагревательный элемент тока с экспериментально полученными данными. Предложенный способ локального разогрева подзатворного диэлектрика позволяет достичь температур порядка 700 °С без разрушающих последствий для структур и, таким образом, эффективно отжигать накопленный заряд в МОП-дозиметрах.

  • Просмотров: 727 | Комментариев : 0

Перспективным инструментом для детектирования межмолекулярных взаимодействий, в том числе биохимических, является ионно-чувствительный полевой транзистор - ISFET. С помощью ISFET возможно распознавание различных механизмов специфически адсорбируемых веществ. Также ISFET интегрируется с КМОП-технологией, что открывает новые возможности для создания интеллектуальных микро- и наносистем. В работе изучено влияние конструктивно-технологических параметров ISFET на чувствительность к заряду с использованием численного моделирования. Представлены два типа конструкции ISFET на основе полностью обедненной КНИ-структуры с плавающим затвором. Конструкции отличаются разным способом формирования контакта жидкостная среда - затвор. Получены аналитические зависимости, позволяющие проводить анализ чувствительности ISFET. Показано, что предельная чувствительность достижима на композитной нанопроволочной структуре с субмикронными размерами. Чувствительность рассмотренной конструкции ISFET, выполненного по технологическим нормам 1,2 мкм при адсорбции аналита, составила порядка 50 эффективных зарядов электронов. ISFET, выполненный с субмикронными физическими размерами (ширина проволоки 10 нм, длина 100 нм), имеет чувствительность 1-2 эффективных заряда электронов.

  • Просмотров: 840 | Комментариев : 0