Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методик для оценки надёжности и радиационной стойкости базовых элементов сложнофункциональной элементной базы аппаратуры космического назначения

Номер контракта: 14.574.21.0115

Руководитель: Кузнецов Евгений Васильевич

Должность: начальник лаборатории

Организация: федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" МИЭТ"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
надёжность, радиационная стойкость, моп, пробой диээлектрика, электромиграция, горячие носители

Цель проекта:
1 Разработка научно-технических решений и методик оценки надёжности и радиационной стойкости для расчёта времени наработки до отказа сложнофункциональной элементной базы космических аппаратов, выполненной на различных конструктивно технологических базисах. 2 Разработка, изготовление и экспериментальные исследования тестовых структур, ориентированных на отдельные доминирующие механизмы физического отказа и обеспечивающих проведение ускоренного контроля надежности и радиационной стойкости сложнофункциональной элементной базы.

Основные планируемые результаты проекта:
Исследованы основные механизмы физического отказа в КМОП ИС. Установлено, что основными доминирующими механизмами физического отказа в данных схемах является пробой подзатворного диэлектрика, инжекция горячих носителей, температурная нестабильность параметров и отказы металлических шин. В части контроля радиационной стойкости основное внимание необходимо уделить оценки работоспособности данного типа схем при имитации воздействия ТЗЧ и имитации дозового воздействия.
Входе выполнения проекта будут разработаны методикидля для оценки надёжности и радиационной стойкости отдельных параметров
тестовых структур.
Разработанные методики позволят проводить ускоренную оценку надёжности и радиационную стойкость базовых элементов сложнофункциональной элементной базы .

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Входе выполнения проекта будут разработаны методикидля для оценки надёжности и радиационной стойкости отдельных параметров
тестовых структур:
- методика измерения дефектности и времени наработки до отказа подзатворного диэлектрика МОП транзисторов на основе вольт-кулоновских характеристик пробоя;
- методика измерения времени наработки до отказа линий металлизации сложнофункциональной элементной базы;
- методика измерения времени наработки до отказа, связанного с горячими носителями в nМОП транзисторах;
- методика измерения времени наработки до отказа связанного с горячими носителями в pМОП транзисторах;
- методика измерения параметров МОП структур методом CV – метрии;
- методика определения температурной нестабильности в pМОП – транзисторах при отрицательном смещении напряжения;
- методика облучения и исследования тестовых структур для проведения экспериментальных исследований на воздействие тяжелых заряженных частиц (по одиночным отказам).
- методика облучения и исследования тестовых кристаллов для проведения экспериментальных исследований на воздействие ионизирующих излучений (по дозовым эффектам).
Разработанные методики позволят проводить ускоренную оценку надёжности и радиационную стойкость базовых элементов сложнофункциональной элементной базы . Для апробации методик по технологии 65 нм разработан и изготовлен тестовый кристалл. Главной особенностью кристалла является наличие в нём широкого спектра тестовых структур ориентированных на различные механизмы физического отказа и оценку радиационной стойкости. Данный тестовый кристалл предусматривает возможность измерения, как в составе тестовой пластины, так и в составе корпуса.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты работы могут использоваться для контроля качества технологических процессов на предприятиях специализирующихся на производстве сложнофункциональной элементной базы. Разработанные методики, автоматизированные программы на их основе и тестовый кристалл для проведения измерений позволяет одновременно оценить надёжность и радиационную стойкость современной элементной базы. Кроме того, результаты работы могут быть применимы и внедрены на предприятиях специализирующихся на оказание услуг по контролю надёжности и оценки радиационной стойкости элементной базы.
Основным эффектом от внедрения результатов проекта является увеличение надёжности и радиационной стойкости элементной базы используемой в аппаратуре космического назначения.
Результаты проекта могут быть внедрены на предприятиях, специализирующихся на производстве и исследовании элементной базы: ОАО «НИИМЭ и Микрон», ОАО «Ангстрем», ОАО «Геофизика-Космос», РКК «Энергия», ОАО «РосНано.
Основные технологии, к которым могут быть применимы результаты ПНИ являются: КМОП, БиКМОП, КНИ, КНС.

Текущие результаты проекта:
Разработана методика измерения дефектности и времени наработки до отказа подзатворного диэлектрика МОП транзисторов.
Разработана методика измерения времени наработки до отказа линий металлизации сложнофункциональной элементной базы.
Разработаны программа и методики экспериментальных исследований тестовых структур в составе экспериментального
образца тестового кристалла для оценки их радиационной стойкости по дозовым эффектам при воздействии ионизирующих
излучений космического пространства.
Разработана методика облучения тестовых кристаллов для проведения экспериментальных исследований на воздействие
ионизирующих излучений (по дозовым эффектам).
Подготовлены и модернизированы измерительные стенды.
Для проведения исследования основных механизмов отказов и контроля радиационной стойкости по технологии 65 нм разработан и изготовлен тестовый кристалл.