Прогнозирование дозовых эффектов в цифровых КМОП микросхемах на структурах «кремний-на-сапфире» при импульсном ионизирующем воздействии
Диссертация
Петросянца К. О. и к.т.н. Харитонова И. А. (МИЭМ) были разработаны методы электрического моделирования и предложены SPICE-модели активных элементов КНС БИС. Физические модели, методики и первые результаты имитационных испытаний КМОП КНС БИС были развиты в работах д.т.н. Никифорова А. Ю., Скоробогатова П. К. (МИФИ) и др. Эффективные методические и технические средства управления и тестирования КНС… Читать ещё >
Список литературы
- Антимиров В.М. Создание самоорганизующихся управляющих вычислительных комплексов для работы в экстремальных условиях в реальном времени: Диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук. -Екатеринбург: ФГУП «НПО Автоматики», 2006. — 255с
- Антимиров В.М. Тенденции развития элементной базы и архитектуры перспективных ЦВС // Ракетно-космическая техника. сер. XI, 1987 — Вып. 4 — С. 3037.
- Ачкасов В.Н., Антимиров В. М. Машевич П.Р. Особенности реализации современных вычислительных комплексов для бортовых систем управления // Космонавтика н ракетостроение.- 2005. № 18. — С.45−51.
- Агаханян Т.М., Аствацатурьян Е. Р., Скоробогатов П. К. Радиационные эффекты в интегральных схемах. -М.: Энергоатомиздат, 1989.-256 с.
- Никифоров А.Ю., Телец В. А., Чумаков А. И. Радиационные эффекты в КМОП ИС. М.: Радио и связь, 1994. — 164 с.
- Баранов IO.JI. Состояние и перспективы использования КНС-технологии / Зарубежная электронная техника. 1989. — № 11 (342). — С.19−33.
- Holmes-Siedle A., Adams L. Handbook of Radiation Effects / Oxford University Press. 1993 C. 128−149
- Hans J. Scheel. The development of crystal growth technology/ SCHEEL CONSULTING. CH-8808 Pfaeffikon SZ, Switzerland. 2003. p. 1−14
- Hartmut S. Leipner, Reinhard Krause-Rehberg. Structure of imperfect solids. Crystal growth and defects.
- J. P. Collinge, Silicon-on-Insulator Technology: Materials to VLSI.// Kluwer Academic Publishers. New York. — 1991.
- S.S. Lau, S. Matteson, J.W. Mayer, P. Revesz, J. Gyulai, J. Roth, T.W. Sigmond, and T. Cass, Appl. Phys. Lett, Vol.34, p.76, 1979.
- J. Amano and K. Carey, Appl. Phys. Lett., Vol.39, July 1980.
- P.K. Vasudev and D.C. Mayer, in «Comparison of thin-film transistor and SOI technologies», Ed. by H.W. Lam and M.J. Thompson, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Vol.33, p.35, 1984.
- P.K. Vasudev, IEEE circuits and devices magasine, p. 17−19, July 98.
- M.E. Roulet, P. Schwob, I. Golecki, and M.A. Nicolet, Electronics Letters, Vol.15, p.527, 1979.16. http://www.peregrine-semi.com/
- Garcia G.A., Reedy R., Burgener M.L. High-Quality CMOS In Thin (100 nm) Silicon On Sapphire // IEEE Electron Device Letters. 1988. — Vol. 9. — P. 32.
- Burgener M.L., Reedy R.E. (Peregrine Semiconductor Corp.) Minimum Charge FET Fabricated on an Ultrathin Silicon on Sapphire Wafer, US Patent No. 5, 416, 043, filed 1993, 1995.
- Low Cost UTSi Technology For RF Wireless Applications / M. Megahed at. al. // Proc. MTT-S Intern. Microwave Symp. -1998. P. 65.
- Монография под ред. Сметанова А. Ю. Микроэлектроника бортовых вычислительных комплексов. Стратегия успеха. — М.: Логос, 2006. 192 с.
- Антимиров В.М. Развитие архитектуры высоконадежных управляющих вычислительных систем // Проектирование и изготовление МЭА. Сер. 10. Микроэлектронные устройства: сб. науч. тр. / ЦНИИ Электроника. М., 1988. -Вып. 2 (271). — С.7.
- Антимиров В.М. Особенности построения магистрально-модульных вычислительных систем // Ракетно-космическая техника. 1990 — Вып. 1.- С. 5−11.
- Отчет № 231−092/22.03.05 о патентно-технических исследованиях по НИР «Исследование и разработка БИС спецОЗУ на КНИ структурах» Шифр: «Защита», 2005
- Boleky I.J. The Performance of Complementary MOS Transistors on Insulating Substrates.- RSA Review. 1970. — Vol. 31. — P. 372−395.
- Farrington D. CMOS/SOS. Hewlett-Packard J. — 1977. — Vol. 28. — No. 8. — P.5−8.
- Калинин A.B., Кожевников O.M., Старенький В. П., Чесноков В. П. Комплементарные МОП структуры на сапфире. — Электронная промышленность. -1976.-Вып. 4.-С. 39−42.
- Харитонов И. А. Разработка и исследование схемотехнических моделей элементов радиационно-стойких МДП БИС: Диссертация на соискание ученой степени к-та техн. наук. М., 1998. — 155 с.
- Современное состояние КНД-технологии, Москва, 9(340) 1989 г.: Зарубежная электронная техника, 1989 г. 100 с.
- Уоллер JL КМОП схемы на сапфировых подложках, разрабатываемые фирмой Rockwell. Электроника. — 1979. — Т. 52. — № 12 (564) — С. 10−11.
- S. Brown et al. AlInAs-GalnAs HEMT’s utilizing low-temperature AlInAs buffers grown by MBE. IEEE Trans. On Electron Devices. — vol. 10. — № 5. — 1989. — pp. 565 568.
- Buchaman. SOS devices radiation effects // IEEE transactions on Electron Devices. -vol.25. № 8. — 1978. — pp.960−970.
- Mark H. Somerville, Alexander Ernst, and Jesus A. del Alamo. Physical model for the Kink-effect in AlAs/InGaAs HEMT’s. IEEE TRANS. On Electron Dev. vol. 47. -№. 5.-2000.-pp. 922−930.
- Браунстейн P. Рост быстродествия КМОП схем на сапфировых подложках — Электроника. 1978. — Т. 51. — № 22 (548) — С. 106−108.
- MOSFET SOI / Johannes Grad,. // Illinois Institute Of Technology May 02, 2002. Prepared for Prof. Saraniti ECE 575.
- Першенков B.C., Попов В. Д., Шальнов A.B. Поверхностные радиационные эффекты в ИМС. -М.:Энергоатомиздат, 1998. 245 с.
- Leakage current phenomena in irradiated SOS devices / Srour J.B., Othmer S., Chen S.C. // IEEE transactions on Nuclear Science, 1977. V.24. — № 6. — p.p.2119−2127.
- Narai E., Megreivy D. Radiation Induced Leakage Currents in n-Channel Silicon-on-Sapphire MOST’s. IEEE Trans. — 1977. — Vol. ED-24. -No. 11. — P. 1277−1284.
- Peel J. et. al. Investigation of Radiation Effects and Hardening Procedures for CMOS/SIS. IEEE Trans. — 1975. — Vol. NS-22. — No. 12. — P. 2185−2189.
- Neamen D., Buchana B. Silicon-Sapphire Interface Charge Trapping-Effects of Sapphire Type and Epi Growth Conditions. IEEE Trans. — 1976. — Vol. NS-23. — No. 12.-P. 1590−1593.
- Peel J., Barry M., Green L. Effects of Defects and Impurities in Starting Material on Radiation Hardness of CMOS/SOS Devices. IEEE Trans. — 1976. — Vol. NS-23. — P. 1594−1598.
- Волков С.А., Демьяненко M.A., Кольцов Б. Б., Луценко Г. Н., Овсюк В. Н. Избыточные токи утечки планарных р-п-переходов в слоях кремния на сапфире. — Препринт 10−86. Новосибирск. — 1986. — 51с.
- Ionizing radiation effects in MOST devices and circuits. Ed. by T. P. Ma/Awiley-interscience publication. New York, 1989.-514p.
- Srour J.R. et. al, Leakage current phenomena in irradiated SOS devices // IEEE Trans. Nucl. Science, vol. NS-24, № 6, 1977, p.2119.
- Linda F. Halle, Thomas C. Zietlow, Charles E. Barnes. JFET/SOS devices Part II: Gamma-radiation induced effects. — IEEE Trans. On electron devices. — vol.35. — No.3 -1988.-pp. 359−364.
- Согоян А.В., «Прогнозирование стойкости КМОП ИС к совместному воздействию стационарного ионизирующего излучения и температуры», диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н., М., МИФИ, 1997.
- Nobuo Sasaki / Charge Pumping in SOS-MOS Transistors // IEEE Transaction on Electron Devices, vol. ED-28, No. l, 1981, pp.48−52.
- Eugene R. Worley. On the Characteristic of the Deep-Depletion SOS Transistor / IEEE Transaction on Electron Devices, vol. ED-24, No.12, 1977, pp.1342−1345.
- SOS Device Radiation Effects and Hardening // Bobby L. Buchanan, Donald A. Neamen, Walter M. Shedd // IEEE Transaction on Electron Devices, vol. ED-25, No.8, 1978, pp.959 970.
- A Charge-Conserving SOS MOSFET Model Including Radiation Effects for Circuit Simulation // R. Howes, W/Redman-White, K.G.Nichols, S. Bird, V. Robinson, P.J.Mole // RADECS 91, pp. 150−154.
- Скоробогатов П.К. Расчетно-экспериментальное моделирование воздействия импульсных гамма и рентгеновских излучений на кремниевые 111 111 и ИС: Диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук. Москва, 1999. — 401 с.
- RA.Kjar, Kinoshita Transient Photocurrents in SOS structures, IEEE Trans.Nucl.Sci., NS-20N6, 1973, pp.315−318.
- J.W.Harrity, IEEE Trans .Nucl.Sci., NS-17 No.6, 1970, pp.206.
- Б.П.Адуев, Э. Д. Алукер,. В. Н. Швайко, «Радиационно-индуцированная проводимость кристаллов а-А120з», ФТТ, т.39,№ 11, 1997, стр.1995−1996.
- Study of CMOS/SOS Technology Photocurrents / J.-D. Saussine., C. Verbeck, E. Feuilloley, A. Michez, G. Bordure // IEEE Transactions on Nuclear Science, vol.39, No.3. Part 1−2, 1992, pp 362−366
- D.H.Phillips. Silicon-on-Sapphire Device Photoconduction Predictions / IEEE Trans.Nucl.Sci., NS-21 No.6, 1974, pp.217−220
- Харитонов И. А. Разработка и исследование схемотехнических моделей элементов радиационно-стойких МДП БИС: Диссертация на соискание ученой степени к-та техн. наук. М., 1998. — 155 с.
- А.В. Киргизова. Прогнозирование эффектов функциональных сбоев в микросхемах запоминающих устройств на структурах «кремний-на-сапфире» при импульсных ионизирующих воздействиях. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н., М., МИФИ, 2007.
- High Performance Silicon on Sapphire Technology. Ed. by Jason C. S. Woo / Final Report 1997−1998 for MICRO Project 97−208, University of California, Los Angeles, 1998.-4 p.
- Особенности контроля функционирования БИС в ходе радиационных испытаний / Калашников O.A., Никифоров А. Ю., Демидов A.A., Яненко A.B. // В сб.: Радиационная стойкость электронных систем «Стойкость-98». — М., 1998. Вып. 1.С. 111−112.
- Диянков B.C., Ковалев В. П., Кормилицын А. И. и др. Обзор экспериментальных установок ВНИИТФ для радиационных исследований // ФММ. Т.81. Вып.2. С.119−123. 1996.
- Физика и техника импульсных источников ионизирующих излучений для исследования быстропротекающих процессов // Сб. научных трудов под ред. Макеева Н. Г. Саров. 1996.
- Б.С.Ишханов, Л. С. Новиков, Г. Г. Соловьев, А. В. Спасский, В. И. Шведунов. Испытательно-ускорительная база НИИЯФ МГУ // Радиационная стойкость электронных систем «Стойкость-2001»: тез. докл. СПЭЛС, 2001. с. 229−230.
- Артамонов A.C., Демидов A.A., Калашников O.A., Никифоров А. Ю. и др. Методы радиационных исследований А1Щ/ЦАП // XVII междунар. симпоз. по ядерной электронике, Варна, 15−21 сент. 1997 г.: Дубна: ОИЯИ, 1998. — С. 75 -80.
- Линейные ускорители электронов сантиметрового диапазона длин волн // Сб. научных трудов под ред. Щедрина И. С. М:. Москва. 1991.
- Имитационное экспериментальное моделирование для оценки и прогнозирования радиационной стойкости ИЭТ. / Е. Р. Аствацатурьян, А. Ю. Никифоров, А. И. Чумаков и др. // Вестник РАДТЕХ. -1991. N 2. -С. 44 — 47.
- Система имитационной оценки и прогнозирования показателей радиационной стойкости интегральных схем / М. И. Критенко, А. Ю. Никифоров, В. А. Телец и др. Радиационные процессы в электронике. М., 1994. — С. 145 — 146.
- Агаханян Т.М., Аствацатурьян Е. Р., Скоробогатов П. К. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах. -М.: Энергоатомиздат, 1989, -256 с.
- Choice of Epitaxial Silicon Thickness for 1.5-pm CMOS SOS Circuits. / I. R. Evans // IEEE Trans, on El. Dev., vol.36, No. 1, 1989, pp 138−139.
- P. S. Winokur, H.E. Boesch, Jr., J.M. McGanity, F.B. McLean, «Field-and Time-Dependent Radiation Effects in the Si02/Si Interface of Hardened MOS Capacitors,» JEEE Trans. OnNS, 21 13 1977.
- Latent Interface-Trap Buildup and Its Implications for Hardness Assurance, IEEE Trans. On NS, vol. 39, No. 6, 1992.
- J. R. Schwank, P. S. Winokur, P.J. Mcwhorter, F.W. Sexton, P.V. Dressendorfer, D.C. Turpin. Physical Mechanisms Contributing To Device Rebound. // IEEE Trans. On NS, NS-31, 1434, 1984.
- D.L. Griscom, «Diffusion of Radiolytic Molecular Hydrogen as a Mechanism for the Postirradiation Buildup of Interface States in S02/Si Structures,» J. Appl. Phys. 58, 2524 (1985).
- W. T. Anderson, A. Christou, F. A. Buot, J. Archer, G. Bechtel, H. Cooke, Y. C. Pao, M. Simons, E. W. Chase, «Reliability of Discrete MODFETs: Life Testing, Radiation Effects and ESD,» PROC. IRPS, 54−59, 1988.
- N.D. Stojadinovic. Failure physics of integrated circuits / Microelectr. Reliab. Vol. 23, No. 4, 1983, pp. 609−707.
- N. Kristianpoller, A. Rehavi, A. Shmilevich, D. Weiss and R. Chen, «Radiation Effects in Pure and Doped A1203 Crystals», Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. В141, 343−345 (1998).
- Согоян A.B., Давыдов Г. Г. Тестовая структура для исследования радиационного поведения КНС МОПТ // Радиационная стойкость электронных систем. 2004. — Вып. 7. — С. 79−80.
- Татаринцев A.B. Воздействие ионизирующих излучений и импульсных магнитных полей на поверхностные свойства полупроводников. Автореферат дисс. на соиск. научн. ст. д. т.н. М.: Воронежский государственный университет. -2006
- Согоян A.B., Давыдов Г. Г., Киргизова A.B., Поляков И. В. Исследование радиационно-индуцированной проводимости в системе А1/А1203/А1 // Радиационная стойкость электронных систем. 2005. — Вып. 8. — С.51−52.
- ОСТ В 11 073.013−2003 (ч.Ю) «Микросхемы интегральные. Методы испытаний на специальную стойкость и импульсную электрическую прочность», 2003 г., 22 ЦНИИИ МО, 27 с.
- РД В 319.03.22−97. Мкросехмы интегральные и полупроводниковые приборы. Методы контроля радиационной стойкости на этапах разработки, производства и поставки. Общая методика имитационных испытаний. М:.22 ЦНИИИ МО. 1997. 33с.
- Dosier C.M., Brown D.B. The use of low-energy X-rays for device testing. A comparison with Co-60 radiation //IEEE Trans. On Nucl. Sc. 1983. — vol.30. — No. 6 -p.4382.
- Артамонов A.C., Чумаков А. И. Рентгеновский имитатор «РЕИМ-2». // Радиационная стойкость электронных систем «Стойкость-2002». 2002 — вып.5. -с. 231−232.
- Артамонов A.C., Чумаков А. И. Современные модели рентгеновских имитаторов // Радиационная стойкость электронных систем «Стойкость-2005». -2005-вып.8.-с. 215−216.
- Согоян A.B. Применение пакета GEANT4 для расчета поглощенных доз гамма-рентгеновского и электронного излучений // Радиационная стойкость электронных систем «Стойкость-2006». 2006 — вып.9. — с. 103−104.
- I.N.Shvetsov-Shilovsky, «MOSFET Prediction in Space Environments», Proc. 20th International Conference on Microelectronics (MIEL'95), vol.1, Nis, Serbia, 12−14 September, 1995, p.183−188.
- Артамонов A.C., Еремин H.B. Измерение энергетического спектра излучения рентгеновского имитатора «РЕИС-ИМ» // Радиационная стойкость электронных систем. 1998.-Вып. 1.-С. 107−109.
- Артамонов A.C. Измерение пространственной неравномерности поляизлучения рентгеновского имитатора «РЕИС-ИМ» // Радиационная стойкость электронных систем. 1998.-Вып. 1.-С. 105−106.
- Артамонов A.C. Измерение энергетического спектра излучения рентгеновского имитатора «РЕИС-ИМ» // Радиационная стойкость электронных систем. 1998. -Вып.1. — С. 107−108.
- Б.В. Гнеденко. Курс теории вероятностей. М:. Наука. — 1998. — 448с.
- Обзор результатов экспериментальных исследований радиационной стойкости КНС микросхем производства НИИИС / О. А. Калашников, А. Ю. Никифоров, С. Л. Малюгин, Г. Г. Давыдов и др. // Радиационная стойкость электронных систем. -2003.-Вып. 6.-С. 53−56.
- Сравнительные результаты экспериментальных исследований радиационной стойкости КНС микросхем различных изготовителей / О. А. Калашников,
- А.Ю.Никифоров, Г. Г.Давыдов' и др. // Радиационная стойкость электронных систем. 2003. — Вып. 6. — С. 57−58.
- Согоян A.B., Давыдов Г. Г., Яшанин И. Б. Методика отбраковки КНС КМОП ИС по стойкости к дозовым воздействиям. // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сборник научных трудов/ Под ред. В. Я. Стенина. М.:МИФИ. — 2004, с.286−289.
- Давыдов Г. Г. Усовершенствованная методика разбраковки партий КМОП КНС ИС // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. научн. трудов. М.: МИФИ, 2005.-С. 216−218.
- Гаскаров Д.В., Шаповалов В. И. Малая выборка. М.: «Статистика». 1978. -248с.
- Богданов Ю.И., Руднев A.B. Основы прикладной статистики, уч. пособие. М.: МГИЭТ. -2001. 113с.
- Jaim Nulman. Single anneal step process for forming titanium silicide on semiconductor wafer. US Patent 5 043 300, 1990.
- D.B. Scott, R.A. Chapman R.A. Haken et al. Titanium disilicide contact resistivity and its impact on l-|am CMOS circuit performance. // IEEE Trans. On ED, ED-34, No. 3, 1987, pp.562−574.
- Yuan Taur, J. Yan Chen Sun, L.K. Wang et al. Source-drain contact resistance in CMOS with self-aligned TiSi2. // IEEE Trans. On ED, ED-34, No. 3, 1987, pp. 575−580.
- Радиационные исследования KHC ИС с шунтирующими слоями TiSi2 / Давыдов Г. Г., Ятманов А. П. // Радиационная стойкость электронных систем. -Вып. 8, Сб. научн. трудов. М.: -2005, с. 77−78.
- Давыдов Г. Г., Пыжьянова В. Е. Изменение дозовой чувствительности КМОП КНС микросхем по критерию тока потребления в условиях хранения при повышенной температуре. // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. научн. трудов. М.: МИФИ, 2008. — С. 191−194.
- Киргизова A.B. Влияние информационного кода на сбоеустойчивость КМОП КНС ОЗУ // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. научн. трудов. Т. 1. М.: МИФИ, 2004. — С. 321−325.
- Исследование влияния информационного кода и напряжения питания на сбоеустойчивость КМОП КНС БИС ОЗУ / A.B. Киргизова, А. В. Янеико, А. Д. Кузьмин, А. Я. Дубовик и др. // Радиационная стойкость электронных систем. -2004.-Вып. 7.-С. 45−46.
- Чумаков А.И. Методы и средства моделирования доминирующих радиационных эффектов в интегральных схемах при воздействии высокоэнергетичных ядерных частиц: Диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук. М., 1998. -270 с.
- Особенности контроля функционирования БИС в ходе радиационных испытаний / Калашников О. А., Никифоров А. Ю., Демидов А. А., Яненко А. В. // В сб.: Радиационная стойкость электронных систем «Стойкость-98». — М., 1998. Вып. 1.С. 111−112.
- Система комплексного имитационного моделирования полупроводниковых приборов и интегральных схем СКИМ / А. С. Артамонов, В. Ф. Герасимов, А. Ю. Никифоров и др. // Электронная промышленность. -1996. — № 2. — С. 16−19.
- Особенности технологии КНС третьего поколения и оценка радиационной стойкости БИС / А. С. Адонин, А. В. Беспалов, А. Ю. Никифоров и др. // В сб.: Радиационная стойкость электронных систем «Стойкость-98». М., 1998. Вып. 1. С. 21−22.
- Nikiforov A.Y., Poljakov I.V. Test CMOS/SOS RAM for Transient Radiation Upset Comparative Research and Failure Analysis // IEEE Trans, on Nuclear Science. 1995. -Vol.NS-42. — No. 6. — pp. 2138−2142.
- Nikiforov A.Y., Poljakov I.V. CMOS/SOS RAM Transient Radiation Upset and «Inversion» Effect Investigation // IEEE Transaction on Nuclear Science. 1996. -Vol.NS-43. — No. 6. — pp. 2659−2664.
- K.O. Петросянц, И. А. Харитонов. Модели МДП и биполярных транзисторов для схемотехнических расчетов БИС с учетом радиационного воздействия // Микроэлектроника. 1994. -Т.23. -Вып.1. — С.21−34.
- Radiation effects in piezoelectric sensors / Boychenko D.V., Nikiforov A.Y., Skorobogatov P.K., Sogoyan A.V. // RADECS. 2007.