РАНФГУ ФНЦ НИИСИ РАН

Журнал Труды НИИСИ

Том 3 № 1

К списку номеров журнала

I. ТЕХНОЛОГИЯ И ПРОИЗВОДСТВО СУБМИКРОННЫХ СБИС

Организация производства микроэлектронной продукции

Организация производства микроэлектронной продукции на технологическом комплексе НИИСИ РАН

С.И. Волков, Е.П. Волошина

Аннотация: В статье рассмотрены вопросы организации производства микроэлектронной продукции на технологическом ком-плексе НИИСИ РАН. Описаны основные задачи, технологического комплекса. Определены характеристики про-дукции, подлежащей изготовлению на технологическом комплексе. Подробно рассмотрены проблемы, характерные для мелкосерийного производства, и организационные, производственные и технические решения, позволившие реализовать восемь базовых технологических процессов.

Моделирование технологических процессов

Особенности методов проектирования СБИС с учетом результатов моделирования технологического процесса

А.В. Амирханов, А.А. Гладких, А.А. Глушко, Е.П. Михальцов, И.А. Родионов, А.А. Столяров

Аннотация: В статье рассмотрены особенности методов проектирования СБИС и разработки технологического процесса их изготовления с применением средств конструктивно-технологического моделирования. Подробно описаны основные блоки проектирования, а также задачи, решаемые в рамках каждого из блоков. В заключительной части определен круг задач, которые предстоит решить в ближайшем будущем.

Особенности оптимизации технологических режимов производства КНИ КМОП СБИС по критерию стойкости к воздействию спецфакторов

А.А. Глушко, А.С. Юлкин

Аннотация: В статье рассмотрена задача повышения стойкости элементов КНИ КМОП СБИС к воздействию спецфакторов путем оптимизации режимов технологических операций при их производстве. Кратко представлены преимущества и недостатки встроенных средств современных систем TCAD. Предложен алгоритм оптимизации параметров технологического процесса с учетом его особенностей.

Конструирование элементов СБИС

КНИ МОП-структура с непланарным контактом к карману

С.И. Бабкин, С.И. Волков, А.А. Глушко

Аннотация: В работе представлена конструкция КНИ МОП-транзистора с непланарным контактом к карману. Проведено моделирование транзистора предлагаемой конструкции и его сравнение со стандартным транзистором. Показано, что применение транзистора представленной конструкции позволяет выиграть не только в геометрических размерах, но и в стойкости к воздействию ионизирующего излучения.

Структура на основе пленок аморфного кремния для элемента программирования, интегрированного в технологию КМОП БИС

С.И. Бабкин, А.С. Новоселов

Аннотация: Исследованы электрофизические параметры конденсаторов, использующих в качестве диэлектрика тонкопленочную структуру на основе пленок аморфного кремния и двуокиси кремния с толщиной 120-400 Å и 30-35 Å соответственно. Структура формируется с использованием оборудования и процессов, которые интегрируются в технологический цикл создания многоуровневой металлизации КМОП БИС. Показано, что на основе исследованной структуры могут быть сформированы однократно программируемые элементы переключения типа antifuse с параметрами Roff > 1010 Ом и Ron < 30 Ом стабильными при температурах до 140°С.

Технологические процессы изготовления СБИС

Особенности формирования MIM конденсатора с электродом на основе пленок вольфрама, осажденных из газовой фазы

С.И.Бабкин, И.В.Волков, А.С.Новоселов, М.В.Орешков, Е.Э.Самоха, С.В.Седов

Аннотация:Исследованы особенности формирования MIM конденсаторов с структурой W-TIN-SiO2-TiN-Ti-Al-Ti в составе многоуровневой металлизации КМОП БИС. Показано, что конденсаторы с удельной емкостью 0,8-1,5 фФ/мкм2 характеризуются величиной утечки < 3,5 фА/(пФ-В). Исследованы технологические факторы, влияющие на состояние поверхности нижнего электрода и на характеристики надежности MIM конденсаторов.

Операционный контроль в производстве СБИС

Особенности операционного контроля в условиях мелкосерийного производства кристаллов микросхем

В.Ю. Троицкий, М.В. Орешков, Т.В.Козырева

Аннотация: В статье рассмотрена организация операционного контроля технологического процесса изготовления субмикронных интегральных микросхем в условиях мелкосерийного и прерывистого производства на базе технологического комплекса НИИСИ РАН. Приведены описания методик контроля процессов изготовления кристаллов микросхем с субмикронными проектными нормами, позволяющих определить влияние входных параметров отдельных операций технологического процесса на выходные характеристики сформированной структуры. Описываются принципы организации комплексной системы операционного контроля, обеспечивающей своевременную обнаружение дефектных пластин на стадии кристального производства. Предложена интеграция методов квалификации технологического процесса и оценки конструктивно-технологических запасов в систему операционного контроля в условиях мелкосерийного производства для обеспечения указанных требований.

Методика контроля точности совмещения фотоли-тографических слоев при изготовлении микросхем с проектными нормами 0,25 мкм и менее

А.А Захарченко, Н.С. Кукина, Е.П. Михальцов, А.А.Столяров, В.Ю. Троицкий

Аннотация: В статье описывается методика контроля точности совмещения топологических слоев с помощью дифрак-ционных меток и ее применение в НИИСИ РАН при изготовлении микросхем с проектными нормами 0.25 мкм. Методика позволяет осуществлять контроль рассовмещения слоев с погрешностью 10 нм без допол-нительной модернизации или закупки нового оборудования. Проведено испытание методики путем сравнения полученных результатов с результатами измерений на установке CD SEM.

Метод контроля профиля эффективной концентрации примеси вдоль канала субмикронных МОП-транзисторов в рамках сток-истоковой инженерии

М.В. Орешков, В.Ю. Троицкий

Аннотация: В работе предлагается метод оперативной оценки профиля концентрации примеси вдоль канала транзистора. Метод основан на принципе зарядовой накачки и эффективен при решении задач сток- истоковой инженерии и при проведении анализа брака в кристальном производстве неразрушающими электрофизическими методами. Достоинством предлагаемого метода является минимизация воздействия на зарядовое состояние подзатворной системы транзистора и простота реализации.

Статистический контроль технологических процессов

Реализация основных принципов контроля стабильности базовых технологических процессов в условиях мелкосерийного производства

Т.М. Антонова, Е.С. Темников

Аннотация: В мелкосерийном и прерывистом производстве, в силу недостаточности статистических данных, статистический контроль процесса изготовления каждого изделия в отдельности становится невозможным. В то же время, именно в мелкосерийном и прерывистом производстве проблема подтверждения стабильности производственного процесса стоит особенно остро. Оптимальным выходом из положения является переход от статистического контроля процессов изготовления отдельных изделий к статическому контролю базовых процессов.

Применение контрольных карт иерархических процессов в технологических процессах изготовления СБИС с высоким числом уровней изменчивости

Т.М. Антонова

Аннотация: В статье рассмотрено применение контрольных карт иерархических процессов в микроэлектронном производстве изготовления СБИС с высоким числом уровней изменчивости.

Анализ отказов и брака продукции в производстве СБИС

Анализ дефектов интегральных микросхем с помощью фотонно-эмиссионной микроскопии

А.А. Захарченко, М.В. Орешков, В.Ю. Троицкий

Аннотация: Методика анализа дефектов субмикронных интегральных микросхем с помощью регистрации фотонной эмиссии в последние годы широко используется на ведущих зарубежных полупроводниковых предприятиях при отладке проектов кристаллов микросхем и в серийном производстве. Суть методики заключается в регистрации и анализе слабого электромагнитного излучения оптического диапазона от кристалла работающей микросхемы, которое позволяет выявить на ней дефектные области. В настоящее время выпускаются аналитические установки, предназначенные для тестирования микросхем по данной методике (наиболее известным производителем является японская фирма Hamamatsu), но они достаточно дороги и их импорт в Россию весьма затруднен в силу различных экспортных ограничений в странах производителей (Япония, США). В данной статье описана программно-аппаратная реализация методики регистрации фотонной эмиссии и первые результаты ее применения на опытно-экспериментальном участке изготовления микросхем с субмикронными размерами элементов в ОМТ НИИСИ РАН.

Анализ отказов и брака продукции в производстве микросхем технологического комплекса НИИСИ РАН

В.Ю. Троицкий, Т.В. Козырева, С.В. Седов

Аннотация: В статье описана процедура анализа брака и отказов микросхем, разработанная и применяемая в производстве микросхем, организованном на базе технологического комплекса НИИСИ РАН. Определена роль группы анализа брака и отказов в процессе микроэлектронного производства. Приведена блок-схема процесса принятия решения по каждому событию отказа, описаны документы, разрабатываемые в процессе анализа. Дается краткая справка о методах, применяемых для анализа брака за рубежом, и тех, которые доступны в технологическом комплексе НИИСИ РАН. В конце статьи приведены конкретные примеры результатов анализа отказов и брака, проведенного в процессе производства микросхем в НИИСИ РАН.

II. МОДЕЛИРОВАНИЕ В МИКРО- И НАНО- ЭЛЕКТРОНИКЕ

Особенности германиевых технологий КМОП ИС

В. А. Горячев

Аннотация: Для проектирования высокопроизводительных КНИ КМОП микропроцессоров с низкой мощностью рассмотрены отдельные особенности применения германия в конструкционных элементах ИС. Даётся представление об усовершенствованиях в технологических процессах создания микро- и наноконструкций: планарных и нитевидных нанокристаллов кремния с гетеропереходами Ge-Si. Отмечаются характеристики физических эффектов в различных технологиях. Делается вывод о возможности производства Ge-Si КМОП ИС, совместимого с традиционными технологиями микроэлектроники.

Компьютерное моделирование зависимости характеристик нанотранзисторов от топологии

И.А. Люосева

Аннотация: В статье рассматривается два эффекта влияния элементов топологии на проектирование аналоговых схем - эффект близости кармана и длина области диффузии. Предлагается методика компьютерного моделирования этих эффектов

Влияние высокой диэлектрической проницаемости подзатворного диэлектрика на характеристики КНИ КМОП нанотранзисторов

Н.В. Масальский

Аннотация: На основе численных решений анализируются характеристики ультра коротких двух затворных КНИ нанотранзисторов с тонкой нелегированной рабочей областью для случая применения в качестве подзатворного диэлектрика затвора материалов с высоким значением диэлектрической проницаемости. Основное внимание уделяется анализу степени проявления коротко-канальных эффектов и эффектов размерного квантования в не масштабируемых характеристиках транзисторов.

III. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Моделирование развития процессов "конвекция плюс теплопроводность" в воздухе вблизи процессора

А.Г. Мадера, М.Ж. Акжолов, И.Г. Лебо

(Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 12-07-00076-а)

Аннотация: Дано описание физико-математической модели и двумерной программы "ENS_T" (Equation of Navies-Stocks with thermo conductivity) для численного решения уравнений Навье-Стокса с учетом теплопроводности. Представлены результаты численных расчетов нагрева и конвекции воздуха вблизи электронных устройств.

Компьютерное моделирование свободного конвективного теплообмена горизонтальных проволочных теплоотводов

П.И. Кандалов, А.Г. Мадера

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 12-07-00076-а

Аннотация: Приведены результаты вычислительного эксперимента свободного конвективного теплообмена горизонтальной проволоки миллиметрового и субмиллиметрового диаметра с воздушной средой при числах Рэлея 10-8 < Ra < 102. Получены численная и аппроксимирующая ее аналитическая зависимость в виде уравнения подобия Nu = f(Ra). Сравнение полученной аппроксимирующей аналитической зависимости с известными из литературных источников экспериментальными данными, показало их хорошее согласие.

Два алгоритма фильтрации, сглаживания и выделения тренда зашумленных больших временных рядов: Алгоритм 1

М.Л. Бахмутский

Аннотация: Рассмотрены особенности применения сингулярного спектрального анализа для выделения тренда и сглаживания больших, порядка десятков тысяч значений, временных рядов. Для решения этой задачи, предлагается сочетать сингулярный спектральный анализ с применением к исходному временному ряду (апгоритм 1) или траекторной матрице (алгоритм 2) вейвлет-пакетного разложения. Этот подход иллюстрируется на примерах временных рядов из десятков тысяч значений давления, полученных в ходе экспериментов по гидродинамическому прослушиванию нефтяных скважин на месторождениях, а также некоторых численных экспериментов.

IV. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРИЛОЖЕНИЯ

LLVM как инфраструктура разработки компиляторов для встроенных систем

Н.И. Вьюкова, В.А. Галатенко, С.В. Самборский

Аннотация: В статье представлен обзор инфраструктуры LLVM (Low-Level Virtual Machine) и ее оценка с учетом особенностей разработки компиляторов для микропроцессоров, используемых во встроенных системах. Рассматривается общая структура LLVM, промежуточное представление программы, средства генерации кода, средства описания целевой архитектуры.

Анализ трудоемкости процессов переноса информации между базами данных, существующими в средах с разными операционными системами

Г.Л.Левченкова, Г.А.Прилипко, А.Г.Прилипко

Аннотация: Настоящая статья является логическим завершением рассмотренного примера автоматизации организации переноса информации из системы "1С:Бухгалтерия 7.7", функционирующей в ОС Windows, в складскую систему учета, работающую в среде типа ОС Unix [1]. Помимо технологии переноса данных важно понимать степень удобства процедур заполнения форм, а также необходимо оценить трудоемкость всех процессов.

V. ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ И ТЕХНИКИ

У истоков вычислительной математики и программирования: Лазарь Аронович Люстерник

В.Б.Демидович, В.М.Тихомиров

Аннотация: Статья посвящена творчеству замечательного советского учёного, специалиста в области фундаментальной и прикладной математики, члену-корреспонденту АН СССР Лазарю Ароновичу Люстернику (31.12.1899-23.07.1981).

Том 3 № 1

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН | Новости | Руководство | Администрация | Структура
Мини-фабрика | Публикации | Разработка СБИС | Услуги | Контакты

Copyright ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН © 2018
Любое копирование и воспроизведение текста, в том числе частичное, в том числе в любой форме без письменного разрешения ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН запрещено.
Цитирование текста разрешено с соответствующей ссылкой на ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН.