Влияние конструктивно-технологических факторов на электрические параметры мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов

• Автор: Бородкин, Игорь Иванович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ СОЗДАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ МОЩНЫХ ВЧ И СВЧ МОП ТРАНЗИСТОРОВ.

1.1. Особенности конструкций мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов.

1.2. Электрические параметры мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов.

1.3. Развитие МОП технологии и специфические особенности ВЧ

и СВЧ МОП технологии с двойной диффузией.

1.4. Влияние технологических процессов на стабильность и воспроизводимость электрических параметров мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур

1.5. Надежность мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ СТРУКТУРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ МОЩНЫХ ВЧ И СВЧ МОП ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР и МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ИХ КАЧЕСТВА
2.1. Метод создания подзатворного оксида кремния мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур и оценка его качества
2.2. Метод формирования многослойной металлизации на основе золота мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур с помощью плазменных обработок.
2.3. Методика оценки влияния плазменных обработок при формировании многослойной металлизации на основе золота мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур и методы устранения деградации их параметров
2.4. Методы оценки качества и надежности мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
ПАРАМЕТРЫ МОЩНЫХ ВЧ И СВЧ МОП ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР, СПОСОБЫ ОЦЕНКИ И УСТРАНЕНИЯ ДЕГРАДАЦИИ
3.1. МОБ и ЦЭМОБтехнологии создания современных мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур.
3.2. Влияние качества границы раздела БГБЮг на стабильность зарядовых свойств мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур
3.3. Оценка качества подзатворного оксида кремния, полученного различными технологическими способами, с помощью экспрессконтроля.
3.4. Влияние плазменных обработок при формировании многослойной металлизации на основе золота на изменение значений пороговых напряжений мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур
3.5. Способы устранения деградации статических параметров после плазменных обработок на этапе формирования металлизации и их корректировка.
3.6. Способ восстановления пороговых напряжений мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур с помощью ультрафиолетового облучения.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ МОЩНЫХ ВЧ И СВЧ МОП ТРАНЗИСТОРОВ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ РАБОТЫ.
4.1. Термополевое испытание и испытание на безотказность
мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов как инструмент оценки качества МОП транзисторных структур
4.2. Разброс пороговых напряжений МОП транзисторных структур негативный фактор для качественной работы мощных
балансных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Данная работа проводилась в соответствии с планом ГБ НИР кафедры физики полупроводников и микроэлектроники Воронежского госуниверситета, а также ФГУП НИИЭТ, в рамках реализации программных мероприятий по ФЦП Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники на годы, Государственной программы вооружения до года, серийного производства полупроводниковых приборов гражданскою и специального назначения. Цель работы разработка и усовершенствование технологических способов изготовления структурных составляющих мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур со стабильными и воспроизводимыми статическими параметрами, а также методов, направленных на устранение негативных производственных факторов при серийном производстве современных мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов. Разработка усовершенствований технологического способа подготовки поверхности кремниевых пластин перед процессом подзатворного окисления для получения качественного подзатворного оксида кремния 8Ю2 и устранения дрейфа пороговых напряжений полевых транзисторных структур в серийном производстве мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов. Разработка усовершенствований метода автоматизированного экспрессконтроля зарядовых свойств подзатворного оксида кремния 8Ю2 для оптимизации и оценки технологических процессов подзатворного окисления в серийном производстве мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов. Исследование влияния плазменных обработок при формировании современной многослойной системы металлизации на основе золота Р1ПРАи на изменение значений пороговых напряжений мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур. Разработка эффективного способа восстановления пороговых напряжений мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур после воздействия плазменных обработок на этапе формирования металлизации, имеющих различные конструктивнотехнологические особенности. Исследование влияния разброса пороговых напряжений ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур при нестабильности их зарядовых свойств на значения энергетических параметров мощных балансных ВЧ и СВЧ транзисторов, а также на их качество. Научная новизна исследований. Предложен усовершенствованный технологический способ подготовки поверхности кремниевых пластин перед процессом подзатворного окисления, применяемый в серийном производстве мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов для получения качественного подзатворного оксида кремния Ю2 и устранения дрейфа пороговых напряжений Упор полевых приборов. КАРО, ПАС и отмывки в разбавленных растворах соляной и плавиковой кислот НС1НРН. Предложен усовершенствованный метод автоматизированного экспрессконтроля зарядовых свойств подзатворного оксида кремния для оценки и оптимизации технологического процесса подзатворного окисления в производстве мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов. Экспрессконтроль предложено проводить на автоматической установке с ртутным зондом, используя метод высокочастотных вольтфарадных характеристик ВЧ ВФХ. Установлено негативное влияние плазменных обработок при формировании многослойной системы металлизации на основе золота РПРиАи на изменение значений пороговых напряжений мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур ДУпор порядка 1ч3 В и показана неэффективность низкотемпературного термического отжига, как способа восстановления пороговых напряжений Упор. Разработан новый способ восстановления пороговых напряжений Упор МОП транзисторных структур после воздействия плазменных обработок на этапе формирования металлизации с помощью ближнего ультрафиолетового облучения с энергией квантов 4,0ч6,0 эВ длина волны порядка 5ч5 нм. Показано, что разброс значений пороговых напряжений ДУ0р порядка 1,5 В ВЧ и СВЧ МОП транзисторных структур при нестабильности их зарядовых свойств является фактором, влияющим на энергетические параметры мощных балансных ВЧ и СВЧ полевых транзисторов к снижению коэффициента усиления но мощности Кур порядка . Практическая значимость работы. Основные результаты диссертации использованы при разработке, создании мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов в ходе выполнения ряда НИР, ОКР и в последующем их серийном производстве, проводимых в ФГУП НИИЭТ г. Воронеж.