Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование конструктивно-технологических решений для разработки элементной компонентной базы высокотемпературной микроэлектроники на структурах кремний на изоляторе.

Номер контракта: 14.576.21.0063

Руководитель: Игнатов Павел Викторович

Должность: главный конструктор элементной базы

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
высокотемпературная электроника, электронные технологии для экстремальных сред, повышенная надежность, электрические параметры транзистора, ускоренное испытание, тестовая структура.

Цель проекта:
Исследование и разработка комплекса конструктивно-технологических решений, направленных на создание технологий и конструкций изделий высокотемпературной микроэлектроники на рабочий диапазон температур от минус 60ºС до плюс 225ºС на структурах кремний на изоляторе с проектными нормами 0,5 мкм

Основные планируемые результаты проекта:
Комплекс конструктивно-технологических решений в составе:
Техмаршрут изготовления кристаллов изделий ВТ микроэлектроники на КНИ;
Техмаршрут сборки кристаллов изделий ВТ микроэлектроники на КНИ в корпус;
Правила проектирования изделий ВТ микроэлектроники на КНИ с проектными нормами 0,5 мкм;
Результаты моделирования в системе TCAD порогового напряжения и тока насыщения транзисторов NMOП и PMOП типа на КНИ;
Лабораторные образцы тестового кристалла с набором тестовых структур;
Экспериментальный образец сложно-функционального блока (СФБ) ВТ микроэлектроники на КНИ;
Методика исследований процессов деградаций элементов изделий ВТ микроэлектроники на КНИ;
Технические требования по производству и эксплуатации продукции с учетом возможностей и особенностей индустриального партнера
Проект ТЗ на проведение ОТР по теме: «Разработка базового технологического процесса изготовления изделий ВТ электроники с проектными нормами 0,5 мкм»

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Предполагается провести работы, направленные на создание n- и p-канальных КНИ МОП-транзисторов с рабочим диапазоном от -60 до 225 градусов. Разработанные активные электронные компоненты станут частью отечественной высокотемпературной элементной базы, актуальной для применения в продукции военной, авиационной, автомобильной, нефтедобывающей промышленности. В перспективе предполагается интеграция высокотемпературной активной элементной базы в соответствующий технологический процесс ОАО «НИИМЭ и Микрон»
2. Последовательность операций для достижения результата:
-изучение литературы по обозначенной тематике; отбор оптимальных решений, выработка концепции построения транзисторов;
-моделирование транзисторных структур в САПР; написание правил проектирования электронных компонентов;
-разработка методик испытаний и высокотемпературных тестов транзисторных структур; написание технологического маршрута изготовления транзисторов;
-исследование тестовых кристаллов с активной элементной базой;
-анализ полученных результатов; выработка рекомендаций для производства.
3. Проводимые разработки аналогичны по результатам европейскому проекту SOI-HITS по разработке микроэлектроники для глубинного бурения шельфов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Высокотемпературные электронные компоненты актуальны в случаях, когда активное охлаждение невозможно в принципе, а пассивное охлаждение неэффективно. Подобные условия характерны для следующих областей применения:
- электроника военного назначения, в том числе, решения для управляемых активных снарядов ствольной и реактивной артиллерии;
- авиационная электроника, где высокотемпературные решения необходимы, в частности, для реализации концепции «более электрического самолета», предполагающей размещение датчиков и контролирующей электроники непосредственно на реактивном двигателе;
- аппаратура для газонефтедобычи, высокотемпературный класс которой обусловлен функциональной зависимостью температуры окружающей среды от глубины бурения, а температура в глубоких скважинах может превышать 200°С;
- автомобильная электроника, адаптируемая для производства гибридных автомобилей и электромобилей.

Текущие результаты проекта:
Разработан технологический маршрут и топология тестового кристалла;
Разработаны методики исследований деградаций электронных компонентов тестового кристалла;
Проведены исследования тестового кристалла согласно разработанной методике;
Разработан технологический маршрут изготовления изделий ВТ электроники и сборки их в корпус;
Разработана топология сложнофункционального блока (СФБ);
Разработаны методики исследований сложнофункционального блока (СФБ) при высоких температурах;