350 rub
Journal №1 for 2010 г.
Article in number:
The Quality Test of Dielectric Layers of Integrated Circuits and Products of Microsystem Engineering
Authors:
V.V. Andreev, А.А. Stolyarov, D.S. Vasjutin, A.M. Mikhal'kov
Abstract:
Now the role of processes in the MOS-structures connected with influence of high-fields increases. Injection of "hot" carriers ¬ in dielectric films of MOS-structures in such fields leads to change of a dielectric charge state, to increase of interface states density on the semiconductor-dielectric interface, to activate degradation processes in electricity active defects. Occurrence ¬ of new requirements to gate dielectric and necessity of revealing of potentially unreliable structures at early stages of technological process demands perfection of methods of the operational control of formation gate dielectric. In the given work application in the operational test gate dielectric of MOS-structures with the raised injection firmness of the controlled current stress technique, based on the analysis of time dependence of voltage on structure is considered at giving on it current stress. Necessity of the uniform approach to studying of characteristics local heterogeneity dielectric and interfaces of the MOS-structures causing decrease of isolating properties and charging stability and defining substantially quality of dielectric layers, reliability MOS-IC and products of microsystem engineering is proved. Thus, the interrelation of processes of carrying over of a charge in nanosize dielectric layers with the phenomena of charging instability in local heterogeneity dielectric and interfaces of the MOS-structures predetermines necessity of the uniform approach to their studying with use of one method. The joint control with application of an injection controlled current stress technique of deficiency of isolation and charging stability of dielectric layers at working off of new design-technological variants the MOS-IC and products of microsystem engineering and at the analysis of quality of technological process of reception gate dielectric in the conditions of manufacture opens new possibilities of substantial improvement of quality of dielectric layers and increase of their stability to current stress, a static electricity, electronic and radiating influences.
Pages: 44-52
References
  1. Амеличев В.В., Вернер В.Д., Сауров А.Н.Совместимость технологии микросистемной техники с технологией микроэлектроники // Нано- и микросистемная техника. 2006. № 1. С. 10-14.
  2. Мустафаев Аб.Г., Мустафаев Ар.Г.Проблемы масштабирования затворного диэлектрика для МОП-технологии // Нано- и микросистемная техника. 2008. № 4. С. 17-22.
  3. Андреев В.В., Барышев В.Г., Столяров А.А.Инжекционные методы исследования и контроля структур металл-диэлектрик-полупроводник: Монография. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.
  4. Масловский В.М., Личманов Ю.О., Семанович Е.В. Влияние протяжен­ных дефектов на пробой тонкопленочных МДП-структур // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. Вып. 24. C. I 1-16.
  5. Arnold D., Cartier E., DiMaria D.J. Theory of high-field electron transport and impact ionization in silicon dioxide// Phys. Rev. B. 1994. Vol.49. № 15. P.10278-10297.
  6. Lombardo S., Stathis J.H., Linder P., Pey K.L., Palumbo F., Tung C.H. Dielectric breakdown mechanisms in gate oxides // J. Appl. Phys. 2005. Vol. 98. P. 121301.
  7. Андреев В.В., Барышев В.Г., Столяров А.А. Метод постоянного тока в контроле МДП-структур // Петербургский журнал электроники. 1997. № 3. С.69-72.
  8. Bondarenko G.G., Andreev V.V., Loskutov S.A., Stolyarov A.A. The method of the MIS structure interface analysis // Surface and Interface Analysis. 1999. V. 28. P. 142-145.
  9. Андреев В.В. Барышев В.Г., Бондаренко Г.Г., Столяров А.А. Метод многоуровневой токовой нагрузки для исследования генерации и релаксации положительного заряда в МДП-структурах // Микроэлектроника. 2003. T. 32. № 2. С. 152-158.
  10. Bondarenko G.G., Andreev V.V., Drach V.E., Loskutov S.A., Stolyarov M.A. Study of temperature dependence of positive charge generation in thin dielectric film of MOS structure under high-fields // Thin solid films. 2006. V. 515. 670-673.
  11. Андреев В.В., Барышев В.Г., Бондаренко Г.Г., Драч В.Е., Столяров  М.А. Метод  двухуровневой токовой нагрузки для контроля параметров положительного заряда МДП-структур в сильных электрических полях // Перспективные материалы. 2003. № 5. С.94-99.
  12. Андреев В.В., Бондаренко Г.Г., Столяров А.А., Васютин Д.С., Михальков А.М. Исследование влияния режимов инжекционной модификации на зарядовое состояние подзатворного диэлектрика МДП-приборов // Перспективные материалы. 2009. № 2. С. 45-51.
  13. А.С. № 1342252 СССР. Способ измерения напряжения микропробоя МДП-структур. В.Г. Барышев, В.Е. Каменцев, А.А. Столяров.1987.
  14. Патент РФ 1829787 от 27.11.2001. Способ измерения напряжения микропробоя МДП-структур / В.В. Андреев, В.Г. Барышев, Ю.А. Сидоров, А.А. Столяров.
  15. Андреев В.В., Бедняков А.А., Новиков Л.С., Соловьев Г.Г., Столяров А.А., Лоскутов С.А. Сравнительное исследование зарядового состояния МДП-структур при облучении протонами и инжекции  заряда в сильных электрических полях // ВАНТ. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2002. Вып. 1-2. С. 61-66.