Вопросы технологии
Технологические процессы и маршруты
2020 г.
Белостоцкая С.О., Кузнецов Е.В., Рыбачек Е.Н., Губанова О.В.
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...
читать полностью...
Определение времени наработки до отказа подзатворного диэлектрика суб-100-нм МОП-транзисторов с помощью ускоренных испытаний
2019 г.
Сивченко А.С., Кузнецов Е.В., Сауров А.Н.
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....
читать полностью...
Определение основных параметров надежности КМОП процесса полупроводниковой фабрики
2018 г.
Сивченко А.С., Кузнецов Е.В.
В данной работе предложен подход по оценке надежности технологии КМОП ИС. Для этого разработаны методики исследований, автоматизированные программы измерений на их основе и тестовые структуры. Данные методики позволяют проводить исследования по оценке качества подзатворного диэлектрика МОП транзисторов, их стойкости к воздействию горячих носителей и изменению параметров под воздействием высокой температуры при отрицательном напряжении, а также определять надежность шин металлизации и переходных окон к электромиграции. Разработанные методики прошли апробацию на тестовых структурах, изготовленных по технологии 65 нм. Предложенный подход может быть использован на фабриках по производству КМОП ИС для контроля качества технологических процессов, от которых зависят основные характеристики надежности КМОП ИС, а также дизайн-центрами для оценки надежности технологии полупроводниковой фабрики...
читать полностью...
Биомолекулярный компьютер: современное состояние и направления развития
2018 г.
Рязанцев Д.В., Кузнецов Е.В.
Существующие кремниевые компьютерные технологии подходят к теоретическому пределу масштабирования. Требуются новые, прорывные технологии, с помощью которых станет возможно преодолеть эти ограничения масштабирования в устройствах обработки информации. Одним из альтернативных подходов является использование биомолекулярных химических реакций для вычислений. В работе рассмотрены реализации таких вычислений на основе ДНК, белков, молекулярных систем...
читать полностью...
Аппаратные трояны (часть 2): Примеры реализации, способы внедрения и активации
2016 г.
Кузнецов Е.В., Сауров А.Н.
Во второй части цикла статей посвященных аппаратным закладкам в интегральных схемах – аппаратным троянам – приведены примеры их реализации, и внедрения в интегральные схемы. Рассмотрены различные методы активации их в электронной системе. Аппаратные закладки лишь недавно попали в поле зрения исследователей, и поэтому на сегодняшний день, существует небольшое количество опубликованных данных по их фактической реализации, и только в нескольких публикациях делается углубленное рассмотрение эффектов от атак с использованием аппаратных троянов. Наиболее интересные подходы реализации таких аппаратных закладок рассматриваются ниже.....
читать полностью...
Методы создания химических рисунков на поверхности
2016 г.
Кузнецов Е.В., Пучнин К. Грудцов В.П.
Функционализация поверхности - придание ей новых свойств путем частичного или полного изменения состава функциональных химических групп. Различные методы модификации активно используются в современной технологии для управления смачиваемостью поверхности, повышения ее устойчивости к коррозии, обеспечения биосовместимости материала, изменения механических свойств. В нанотехнологиях, помимо модификаций свойств, методы функционализации поверхности нашли широкое применение в формировании микро- и нанорисунков и шаблонов на их основе...
читать полностью...
Аппаратные трояны (часть 1): Новые угрозы кибербезопасности
2016 г.
Кузнецов Е.В., Сауров А.Н.
В первой части цикла обзорных статей посвященных аппаратным закладкам в интегральных схемах – аппаратным троянам – рассмотрены потенциальные угрозы кибербезопасности, которые они несут. Рассмотрены возможные пути их несанкционированного внедрения. Для выработки методов и стратегий борьбы с аппаратными троянами, их предупреждения, выявления и противодействия приведена их всесторонняя классификация....
читать полностью...
Закону Мура 50 лет: завершение или изменение?
2015 г.
Вернер В.Д., Кузнецов Е.В., Сауров А.Н.
В первых двух частях статьи были рассмотрены появление закона Мура и его воздействие на развитие электронной промышленности. Теперь проанализируем восприятие отраслевым сообществом закона Мура в прошлом, настоящем и будущем. Вновь вернемся к закону Мура, но уже с точки зрения наметившихся отклонений, которые могут привести к отрицанию его влияния на развитие микро-наноэлектроники. Первым звонком стала необходимовть ограничения удельной мощности, рассеивающей единицей площади ИС микропроцессоров...
читать полностью...
Закону Мура 50 лет: развитие микронаноэлектроники
2015 г.
Вернер В.Д., Кузнецов Е.В., Сауров А.Н.
В первой части статьи была рассмотрена история появления закона Мура и его эволюции в связи с масштабированием. Во второй части рассматривается влияние закона Мура на развитие микро- и наноэлектроники и его воздействие на изменения в структуре отрасли. Закон Мура оказал огромное влияние на развитие полупроводниковой электроники, определив высокие темпы роста ее важнейшей составляющей - микроэлектроники. В свою очередь это способствовало появлению и развитию новых направлений, например, микросистемной техники в форме МЭМС, а затем и наноэлектроники...
читать полностью...
Конструктивно-технологический базис на основе полностью самовмещенных структур для терагерцовых БИС
2015 г.
Вернер В.Д., Луканов В.Д., Сауров А.Н.
Приведены конструктивно-технологические схемы самоформирования полностью самосовмещенных вертикально интегрированных транзисторных структур с обращенными и прямыми эмиттерами для терагерцовых БИС. Точное позиционирование элементов с нанометровыми размерами на поверхности и на определенной глубине дластины кремния достигнуто за счет применения самоспряженных и оставных псевдолитографических масок. Рассмотрены критичные узлы в конструкции и технологии изготовления структур с узкими и плоскими эмиттерными областями и с обращенным профилем легирования мышьяком на поверхности...
читать полностью...
Электроника: от "микро" до "нано" и далее...
2015 г.
Вернер В.Д.
В этом номере мы начали публиковать цикл статей, посвященных 50-летию закона Мура, в которых анализируется развитие электроники, проблемы масштабирования элементов ИС, рассматриваются тенденции, определяющие будущие отрасли. О том, как появилась идея этого цикла и о своем видении развития технологий рассказал один из авторов - Виталий Дмитриевич Вернер...
читать полностью...
Self-Aligned SHF Structures with Direct and Inverted Ultrathin Emitter Regions
2014 г.
Вернер В.Д., Луканов В.Д., Сауров А.Н.
Nowadays? the problem of creating aligned structures on silicon with direct and inverted emitter regions doped with arsenic is topical due to the demand for SHF ICs with operating frequencies of 10-100 GHz and active phased antenna arrays on the crystal surface. In the case of overlying collector regions, a considerable decrease in the base - collector capacities CBC is reached and new possibilities of creating such regions with a small defect density adn high breakdown voltage have arisen. The great extent of the regions of structures results in the excessive storage of minority carriers, which decreases the threshold amplification...
читать полностью...
Modeling of the Secondary Breakdown in a Lateral DMOS Transistor by Irradiation
2014 г.
Кузнецов Е.В., Рязанцев Д.В.
In recent years? silicon lateral MOS-transistors with double diffusion (DMOS) are widely employed in SHF-equipment in the frequency range of 3-5 GhZ in circuits of power amplification [1] and as power transostors integrated with analog-digital CMOP-tech nology/ For DMOS transistors to be used in the equipment designated for aerospace and the military? they should be radiation-resistant and robust against the action of heavily charged particles (HCPs) of comic rays/ It is known [2, 3] that HCPs cause two effects in power MOS-transistors: the brekdown of the gate insulator (effect Single Event Gate Rupture) [4, 5] and the secondary brekdown of the transistor (effect Single Event Burnout) [6, 7]...
читать полностью...
Разработка методики анализа дефектности подзатворного диэлектрика на тестовых структурах в составе пластин
2014 г.
Сивченко А.С.
В статье представлена методика определения дефектности подзатворного диэлектрика в МОП-транзисторах. Основой предложенной методики являются специально разработанные тестовые структуры, алгоритм измерения тестовых структур для определения и контроля дефектности, а также автоматизированная программа измерений, позволяющая проводить контроль дефектности в автоматическом режиме...
читать полностью...
Экстракция параметров наноразмерных МДП-структур путем расчета вольт-фарадных характеристик
2014 г.
Рязанцев Д.В., Грудцов В.П.
Прогресс в развитии микроэлектроники связан с миниатюризацией интегральных схем. Уменьшение размеров элементов приводит к усилению влияния наноразмерных эффектов и к необходимости введения корректных физико-математических моделей расчета электрофизических параметров. Существующие коммерческие средства расчета электрофизических параметров структур с учетом квантовых эффектов имеют закрытые модели, которые практически невозможно подстроить под свои требования. Например, в приборно-технологической среде SYNOPSYS TCAD [1] используется полуклассическая модель...
читать полностью...
Исследование кремниевых наноструктур в качестве РН-чувствительных элементов
2011 г.
Чуйко О.В., Кузнецов А.Е.
Развитие аналитической химии соответствует общей тенденции миниатюризации техники. Существует объективная необходимость в уменьшении размеров сенсорных элементов, расширении диапазона чувствительности и качественном изменении их конструкции, позволяющих фиксировать и оценивать прежде недоступные непосредственным измерениям параметры процессов. Все большее распространение получают полуфункциональные измерительные ячейки, позволяющие проводить одновременные измерения нескольких физических величин исследуемого объекта, в частности концентрацию [Н+]. В работе рассмотрены возможности использования различных наноструктур кремния в качестве рН-чувствительных элементов...
читать полностью...
рН-чувствительный элемент на основе кремниевых наноструктур
2011 г.
Кузнецов Е.В., Чуйко О.В., Кузнецов А.Е., Рыбачек Е.Н., Белостоцкая С.О.
В настоящее время одно из самых многообещающих направлений исследования в области биологии и аналитической химии- это развитие современных аналитических устройств, в частности био- и рН-сенсоров. Современные тенденции развития аналитических сенсорных устройств заключаются в последовательном уменьшении размеров элементов для изучения предельно малых объемов пробы анализируемого вещества и увеличения чувствительности. Достижения кремниевой технологии СБИС позволяют изготовлять такие наноразмерные устройства, на основе которых становится возможным создавать качественно новые...
читать полностью...
Подготовка поверхности кремниевых нанопроволочных сенсоров для биохимической диагностики
2010 г.
Кузнецов А.Е., Кузнецов Е.В., Рыбачек Е.Н.
С развитием нанотехнологии появилась возможность создания датчиков, в которых используются уникальные свойства наноразмерных структур. Биосенсорные системы, основанные на массиве наноразмерных чувствительных элементов, могут обеспечить быстрый, дешевый и высокопроизводительный анализ биологических процессов. Основными достоинствами этих сенсоров является их высокая чувствительность и селективность пр определении большого количества химических веществ. В статье [1] основное внимание было уделено исследованию способов увеличения чувствительности биосенсоров на основе полевого транзистора (Si-NWFET). В этом обзоре сделана попытка показать некоторые способы подготовки поверхности чувствительного элемента сенсора...
читать полностью...
Исследование эффекта пробоя подзатворного диэлектрика, вызванного попаданием тяжелой единичной заряженной частицы в планарный силовой МОП-транзистор
2007 г.
Красюков А.Ю., Кузнецов Е.В.
Проведен сравнительный анализ стойкости вертикального силового ДМОП-транзистора и планарного силового МОП-транзистора к SEGR-эффекту с использованием системы приборно-технологического моделирования TCAD. Исследования показали, что замена вертикального силового ДМОП-транзистора на планарный силовой МОП-транзистор позволяет существенно увеличить стойкость схемы к SEGR-эффекту. Мощные МОП-транзисторы широко используются в качестве переключатель...
читать полностью...