научный журнал по электронике и радиотехнике Микроэлектроника ISSN: 0544-1269

ДЯГИЛЕВ В.В., КАСАТКИН С.И., МУРАВЬЁВ А.М., РЕЗНЁВ А.А., САУРОВ А.Н. — 2007 г.

Рассмотрены результаты теоретических, экспериментальных и технологических исследований однослойных анизотропных магниторезистивных датчиков магнитного поля нового типа с магниточувствительным элементом в виде набора полос, выполненных наклонно по отношению к оси легкого намагничивания. Основным отличием предложенного датчика является встречное расположение векторов намагниченности магнитных полосок соседних плеч мостовой схемы датчика. Это позволило существенно уменьшить размеры датчика.

ГОРОБЧУК А.Г., ГРИГОРЬЕВ Ю.Н. — 2007 г.

На основе численного моделирования исследуется влияние концентрации кислорода на скорость травления кремния в плазме CF4/O2. Расчеты выполнены с использованием усовершенствованной физической модели неизотермического реактора с многокомпонентной кинетикой, включающей 12 реагентов – F, F2, CF2, CF3, CF4, C2F6, O, O2, CO, CO2, COF, COF2. В качестве основного механизма, снижающего скорость травления, рассматривалась “конкуренция” процессов взаимодействия фтора с кремнием и хемосорбции кислорода на поверхности образца. Предложена усовершенствованная модель описания конкурирующих процессов травления, хемосорбции O и адсорбции радикалов CF2, CF3 на кремнии. Изучено влияние параметров модели на скорость травления. Найдено, что хемосорбция O на кремнии преобладает над процессами адсорбции радикалов CF2, CF3. Показано существенное влияние отношения коэффициентов прилипания атомов фтора и кислорода на кремнии на положение максимумов скорости спонтанного травления и концентрации активных частиц в зависимости от процентного содержания кислорода в смеси. Найдено, что при равенстве этих коэффициентов максимум скорости спонтанного травления достигается при концентрации кислорода, на 10–15% меньшей соответствующей максимуму содержания активного фтора в объеме реактора.

ЛЮБИМСКИЙ В.М. — 2007 г.

Получены аналитические выражения, связывающие деформации подложки, зависящие от координат, с деформацией резистора в виде мезаструктуры, отделенного от подложки промежуточным слоем. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов показало хорошее их согласие.

АНУФРИЕВ Л.П., НАЛИВАЙКО О.Ю., ТУРЦЕВИЧ А.С. — 2007 г.

Проведена модернизация установки осаждения слоев при пониженном давлении “Карат” и реализована система подачи жидких реагентов при помощи испарителей барботажного типа. Впервые проведено исследование процессов осаждения и свойств пленок среднетемпературного фосфоро- и борофосфоросиликатоного стекол, с использованием системы ТЭОС–ДМФ–ТЭБ. Показано, что использование диметилфосфита позволяет в широком диапазоне управлять концентрацией фосфора в пленках СТ ФСС и БФСС. Установлено, что оптимальным диапазоном концентраций бора и фосфора, обеспечивающим приемлемую планарность поверхности после оплавления и устойчивость к дефектообразованию при межоперационном хранении, составляет 8.7 ± 0.3 вес. % при Ср = 3.0–3.8 вес. %. Установлено, что при использовании системы ТЭОС–ДМФ–ТЭБ(ТМБ) обеднения концентрации фосфора в пленке вдоль реактора не происходит, а суммарная концентрация Св + Ср остается практически постоянной. При этом скорость осаждения пленок БФСС составляет 9.0–10.0 нм/мин и обеспечивается высокая однородность пленок по толщине. После осаждения пленки имеют плотность 2.3 г/см3 и “зеркальную” поверхность, что свидетельствует о минимальной шероховатости поверхности. Пленки БФСС оптимального состава характеризуются пониженной реакционной способностью по отношению к влаге воздуха.

ЛАВРУШИНА С.С., ЛУКИН А.Н., МИТТОВА И.Я., ПОПЕЛО А.В., ХАРИТОНОВА Т.В. — 2007 г.

Исследовано влияние вольфрамовой кислоты на закономерности роста оксидных слоев на арсениде галлия при его термическом окислении. Установлено, что введение H2WO4 в зону реакции приводит к включению в растущие слои вольфрама и образованию гетерополисоединений.

ГОВОРУХА Т.Б., ЗВЕРЕВ А.В., НЕИЗВЕСТНЫЙ И.Г., ШВАРЦ Н.Л., ЯНОВИЦКАЯ З.Ш. — 2007 г.

В данной работе с помощью решеточной кинетической Монте-Карло модели исследовались морфологические преобразования рыхлых пленок разной плотности в процессе высокотемпературного отжига. Сравнивались характеристики пористых пленок с разной исходной плотностью в различные моменты времени спекания. Изучались слои с пористостью oт 20% до 50%, имеющие кубическую решетку. Показано, что для пористости менее 25% в пленке образуются замкнутые поры, а в пленках с бoльшей пористостью формируются перколяционные поры. Найдено, что скорость спекания немонотонно зависит от времени.

ГОРЛОВ М.И., СТРОГОНОВ А.В. — 2007 г.

Методом Бокса–Дженкинса (АРПСС-модели) проведено прогнозирование наступления параметрических отказов высоконадежных ТТЛ ИС типа 134ЛБ1, 106ЛБ1, 133ЛР3, 11ЛА8 по результатам испытаний на долговечность продолжительностью 110–150 тыс.ч. Интервальными прогнозами АРПСС-моделей для ИС типа 106, 134 не подтверждается гарантийная наработка – 150 тыс. ч, а для ИС типа 133ЛР3, 133ЛА8 подтверждается гарантийная наработка в облегченном режиме – не менее 200 тыс.ч, установленная в ТУ [1].

БАЙКОВ В.Д., ГАРМАШ А.А., РОГАТКИН Ю.Б., СЕВРЮКОВ А.Н. — 2007 г.

В статье рассматриваются вопросы проектирования полностью интегрированных частотных синтезаторов с автоматической фазовой подстройкой частоты (ФАПЧ), предназначенных для синхронизации интегральных процессорных устройств на частотах 1–1500 МГц. Основное внимание уделяется схемотехническим разработкам и характеристикам базовых аналоговых блоков ФАПЧ, проверенных в составе изготовленных микросхем (по стандартной КМОП технологии уровня 0.25 и 0.18 мкм), стабилизированного блока задания электрического режима, фазочастотного детектора (ФЧД), зарядно-разрядного блока (Charge Pump), фильтра нижних частот (ФНЧ) и управляемого напряжением генератора частоты (ГУН). Приводится электрическая схема ГУН с верхней частотой 1–1.3 ГГц для технологии 0.25 мкм и более 2 ГГц для технологии 0.18 мкм. Рассматриваются особенности построения цифровой части ФАПЧ с широким диапазоном перепрограммирования частоты (от 1 до 1000 МГц и выше). Приводятся и анализируются частотные и переходные характеристики ФАПЧ, потребляемый ток и показатели джиттера.

БАШИН А.Ю., СИМАКОВ А.Б. — 2007 г.

Разработана методика и необходимое оборудование для радиационно-стимулированного термического окисления кремния. Проведено исследование электрических и радиационных характеристик пленки SiO2, выращенной в присутствии гамма-излучения с энергией 511 кэВ. Представлены возможные физические механизмы процессов, происходящих в растущем слое SiO2 при воздействие на него гамма-излучения.

ВАСЮТИН Е.В., ПОГОСОВ В.В. — 2007 г.

Теоретически исследованы эффекты одноэлектронного туннельного заряжения и кулоновской блокады в кластерной структуре (молекулярном диоде) с учетом квантования электронных уровней в островковом электроде. Спектр электронов рассчитан для малых кластеров сферической и дискообразной формы. При условии сохранения полной энергии конструкции с учетом контактной разности потенциалов получены уравнения для анализа ее вольт-амперной характеристики. В теорию введены ограничения, связанные с кулоновской неустойчивостью кластера и релаксацией электронов. Для одноэлектронных диодов на малых кластерах золота рассчитана величина щели тока и ее асимметрия по напряжению.

ВАРДОСАНИДЗЕ Л.Р., ДЖАНГИДЗЕ Л.Б., ТАВХЕЛИДЗЕ-МЛАДШИЙ А.Н., ТАЛИАШВИЛИ З.И. — 2007 г.

Рассматривается технология изготовления многослойных структур c управляемым адгезионным взаимодействием между металлическими пленками, составляющими эту структуру. Управление адгезионным взаимодействием достигалось модификацией поверхности соответствующей металлической пленки до возникновения адгезионной связи в вакууме, изменением технологических параметров. Адгезионная прочность оценивалась температурой расщепления структур за счет разности коэффициента термического расширения подложки и конечного металлического электрода. Анализ поверхностей, до и после расщепления структур проводился оптически на интерферометре Майкельсона.

БОГАТЫРЕВА Л.А., ЗЕЛЕНЦОВ С.В., ЗЕЛЕНЦОВА Н.В., КОЛЕСОВ А.Н., МАШТАКОВ И.А. — 2007 г.

В обзоре рассмотрены способы увеличения стойкости фоторезистных масок к плазменному травлению и описаны физико-химические процессы, лежащие в основе этих методов.

ВИКУЛОВ В.А., КОРОБЦОВ В.В. — 2007 г.

Проведены сравнительные комплексные исследования пленок нанокристаллического кремния (nc-Si), полученного методом плазмостимулированного химического осаждения из газовой фазы, и пористого кремния, полученного методом электрохимического травления. С помощью рентгеноструктурного анализа показано, что осажденные пленки nc-Si представляют собой хорошо ориентированную вдоль (004)-плоскости систему нанокристаллов со средними размерами 4.8 нм. Методом атомной силовой микроскопии установлено, что пленки nc-Si имеют высокоразвитую наноразмерную конусоподобную поверхность. Обнаружена фотолюминесценция слоев nc-Si при комнатной температуре с максимумом при 1.55 эВ. Исследованы оптические свойства nc-Si и пористого кремния в видимом и инфракрасном диапазоне спектра. Установлена строгая корреляция между физико-химическими свойствами nc-Si и пористого кремния.

ЖИЛЯЕВ И.Н. — 2007 г.

При пропускании тока через цепочку, состоящую из двух джозефсоновских переходов субмикронных размеров и пленки микронных размеров, находящейся между ними, на зависимости напряжения от магнитного поля наблюдаются пилообразные осцилляции. Эффект объясняется изменением локального магнитного поля при входе вихрей в пленку и его влиянием на состояние джозефсоновских переходов.

ВАГИН Д.В., КАСАТКИН С.И., ПОЛЯКОВ П.А. — 2007 г.

Приведены результаты теоретического исследования работоспособности датчика магнитного поля на основе тонкопленочного многослойного анизотропного магниторезистивного микроэлемента кольцевой формы. Предложена модель, на основе которой проведен аналитический расчет распределения намагниченности в датчике. Получена система уравнений для определения отклонения вектора намагниченности. Получены оптимальные характеристики вход-выход магниторезистивного микроэлемента, его чувствительности и угловая характеристика. Простота модели, позволяющая избежать больших затрат по времени на численный счет, позволяет ставить задачи оптимизации, что являлось бы затруднительным при использовании подхода, основанного на теории микромагнетизма.

ДОЛБИК А.В., КОВАЛЕВСКИЙ А.А., ТАРАСИКОВ М.В., УНУЧЕК Д.Н. — 2007 г.

Установлено, что процесс трансформации (спекания) пористого слоя кремния начинается у поверхности, т.е. с области с наибольшим нарушением цельности исходного кремния. В этом случае система стремиться к устойчивому состоянию в результате перераспределения плотности нарушенного слоя в процессе массопереноса и развивается вдоль длины пор вплоть до 50 мкм. Малые и мелкие поры закрываются полностью, а поры длиной более 50 мкм остаются до конца незакрытыми со стороны подложки, что подтверждается профилями распределения примеси. Обнаружена тесная корреляция между температурой и временем термического воздействия, уровнем легирования исходной подложки и пористостью ПСК с процессом трансформации (спекания) пор. Повышение температуры и продолжительности термического воздействия, а также уровня легирования исходной подложки вызывает интенсификацию процесса закрытия пор по всей геометрии пористого слоя. Максимальное закрытие пор наблюдается при пористости 15–50%.

БОЧАРОВ Ю.И., ГУМЕНЮК А.С. — 2007 г.

Рассмотрены способы построения устройств выборки-хранения (УВХ), применяемых в конвейерных аналого-цифровых преобразователях, реализуемых по КМОП технологии. Приведены результаты анализа погрешностей УВХ различных типов и показаны методы повышения их точности. Дан пример практической реализации устройств выборки-хранения, которые использованы в конвейерном АЦП с быстродействием 20 Мвыб/с, выполненного по КМОП технологии с проектными нормами 0.18 мкм.

ЛАВРУШИНА С.С., ЛЕБЕДЕВА Е.В., МИТТОВА И.Я., ПОПЕЛО А.В. — 2007 г.

Исследованы закономерности формирования слоев на арсениде галлия в процессах его термооксидирования с участием фосфорномолибденовой кислоты. Установлено, что образующиеся слои состоят в основном из фосфата галлия и обладают лучшими электрофизическими параметрами, чем собственные слои.

БЕЛОВ А.А., КАЗАКОВ И.П., КАРУЗСКИЙ А.Л., МИТЯГИН Ю.А., МУРЗИН В.Н., ПЕРЕСТОРОНИН А.В., ЦЕХОШ В.И., ШМЕЛЁВ С.С. — 2007 г.

Разработана методика определения характеристик резонансно-туннельных структур на основе длиннопериодных сверхрешеток из GaAs/AlGaAs по измерениям фотолюминесценции с учетом их особенностей, в частности, обусловленных шириной квантовых ям и плотностью энергетического спектра. Методика позволяет оценивать качество изготовленных структур на всех этапах технологического процесса, включая рост многослойной структуры методом МЛЭ, литографию и отжиг. Длиннопериодные структуры представляют интерес, в частности, с точки зрения создания нового типа твердотельных устройств на межподзонных переходах, излучающих в дальней инфракрасной (ИК) области. Новые возможности связаны с принципиальным различием процессов рассеяния и релаксации носителей заряда в нижних состояниях размерного квантования, которые могут осуществляться в таких структурах, как с участием, так и без участия оптических фононов. Разработанная методика может применяться как при низких, так и комнатных температурах и позволяет с помощью корректировки технологических процессов выращивать структуры высокой однородности с необходимыми параметрами.

БАБИЧЕВ Е.А., БАРУ С.Е., ДВОРЯНКИН В.Ф., ДИКАЕВ Ю.М., КРИКУНОВ А.И., КУДРЯШОВ А.А., ПОРОСЕВ В.В., САВИНОВ Г.А., ТЕЛЕГИН А.А. — 2004 г.

Представлены результаты исследования многоэлементного пиксельного детектора на основе GaAs, и его характеристики. Многоэлементный детектор, представляющий собой ряд из 64 пикселей (каналов детектора) с шагом 0.4 мм, предназначен для дискретной регистрации рентгеновского излучения. При облучении детектора рентгеновским излучением получена хорошая линейность сигнала при изменении анодного тока на рентгеновском источнике. Представленные сигналы фотоотклика детектора в зависимости от пространственного положения пучка свидетельствуют об отсутствии взаимного влияния фотооткликов соседних каналов детектора.