CMOS集成电路的辐照失效模式

本文研究了工业生产和实验室制作CMOS工艺的辐照灵敏度;建立了CMOS电路失效水平与晶体管阈值电压漂移及典型的倒相器失效模式的关系式;测量了CMOS倒相器参数与器件电离辐照时间的关系,这些器件是由不同的10个生产厂家制造的,它们代表着总共15种不同的工艺;通过选取某些特定的工艺,CMOS电路经受剂量大于10~6拉德(硅)电离辐照后仍可正常工作。     

新型微电路向硅集成电路挑战

比硅器件速度更高、功耗更低、抗辐射能力更强的砷化镓数字电路不久将在某些电子对抗和雷达系统、超级计算机、空间和其它的国防特殊应用中向硅微电路挑战。     

关于加速我国军用片式IC发展的思考与建议

本文以大量数据为基础，分析了发达国家片式集成电路（ＳＭＤ－ＩＣ）的发展及其应用趋势。根据我国军用ＩＣ片式化的现状和军事装备对ＳＭＤ－ＩＣ需求的调整结果，充分论证了加快我国军用ＩＣ片式化进程的必要性和紧迫性。     

高压水汽氧化

用一种简易高压水汽氧化装置进行了硅的氧化实验;测量了氧化速率和氧化膜质量。由此而制得的氧化膜已用于EGL100k系列电路的氧化物隔离结构中。由于高压水汽氧化显著降低了硅片的高温处理的温度和时间,氧化物隔离双极器件的特性得到很大改善。     

在管壳柯伐柱上敷铝以铝-铝系统代替金-铝系统

文中对管柱上金-铝键合的相连方法,在高温下因生成有害的金属间化合物而失效的机理进行了初步分析,其主要原因是称为“白斑”的物质所引起;而管柱上金-铝键合的互连,在煮盐水中所引起的失效是电化学腐蚀。 在金属圆管壳的柯伐柱端面,进行机械研磨、抛光后,分别“用甲苯、丙酮、乙醇清洗,用选择性蒸发法敷铝,最后于真空炉中进行一定时间的热处理而成。 以铝-铝键合的互连系统和金-铝键合的互连系统进行了对比加速试验,300℃高温贮存224小时后,用测克计检查其键合点的抗拉强度,金-铝键合的互联,绝大部分脱键,其拉力值为零;而铝-铝键合的互联,大部分在铝丝中间拉断,其拉力值0.5～1克。 煮盐水的对比试验明显可以看出,敷铝管壳的铝丝与柯伐柱敷铝处的键合点,大部分是完好的;而镀金管壳的铝丝与柯伐柱镀金处的键合点,绝大部分被腐蚀断。 实验结果明显表明,铝-铝互连系统优越于金-铝互联系统。 文中对加速试验的结果有实验数据,并列有表格和样品照片。     

CMOS/SOS集成电路的可靠性

本文综合了各类硅栅集成电路的可靠性数据,从塑料封装的商品化产品到用于军事和空间场合的高可靠气密封装集成电路的各种器件的失效率数据都包括在内。提供了关于用早期CMOS/SOS硅栅工艺生产和用先进工艺制备的器件的数据。这些先进工艺包括较低的硅片处理温度和允许采用较薄栅介质及较小特征尺寸的改进了的硅片加工技术。业已证明,CMOS/SOS集成电路的可靠性至少不低于体硅MOS电路可以达到的水平,因为它们所具有的失效模式更少。     

“微电子制造科学与技术”计划概观

“微电子制造科学与技术”计划概观刘英清摘编编者的话：半导体制造技术一直是电子工业高速发展的推动力。虽然，现今所用的器件按比例缩小技术还可继续使用到０．１μｍ特征尺寸的器件，但是，随着电路集成度的提高，及其性能和可靠性的进一步改善，产品的制造成本也在不...     

电子、质子、X和Y射线辐照过程中和辐照后加固MOS器件的损伤恢复

本文报导了电子、质子、X和Y射线辐照期间和辐照后加固MOS器件的恢复特怀。结果表明,复杂的恢复特性受被试元件的损伤灵敏度控制。结果还表明,损伤灵敏度取决于剂量率、总剂量、电源偏置、栅极偏置、晶体管类型、辐射源和粒子能量。如果没有相应的地面的试验和分析结果,这些依赖关系的复杂性质来解释在空间(暴露在电子和质子的整个光谱中)的LIS器件即或不是不可能的。性能也是十分困难的。某些情况下,n沟器件的阈值电压漂移可以在辐照后几小时之内完全恢复,这时具有的阈值电压平衡值大于辐照前的值。这个效应取决于总剂量,辐射源和暴露过程中的栅偏置电压。相比之下,p沟器件的阈值电压漂移在受辐射后30天内只能恢复20％。     

硼/磷硅玻璃膜的最佳化学汽相淀积

常压化学汽相淀积(APCVD)硼/磷硅玻璃膜(BPSG)已经确定了最佳条件,能更有效地利用反应剂,得到颗粒杂质比以前少得多的玻璃膜。这些改善,是通过降低淀积温度和提高氧/氢化物(混合烷)比例,使产生颗粒的同类气相核减至最少而异质CVD反应最大来形成理想的玻璃膜。这种工艺在实验室型和大规模生产反应器中均已采用。BPSG膜的这些特性,在集成电路的台阶熔化变斜的应用中是重要的,它们没有被最佳CVD工艺改变。本文讨论和详细说明了与BPSG工艺另外几个方面有关的新结果,它们是:玻璃膜在加工过程中的稳定性;在不同环境中的熔化和关于玻璃回流的等温快速和热技术的应用。此外,本文还收集了从1955年起至1985年6月的关于BPSG的全部参考资料,编列在文末。     

LPCVD多晶硅:原位磷掺杂和未掺杂膜的生长及物理性质

在这个面向应用的研究中,我们在从560℃到640℃温度范围内进行了磷掺杂LPCVD多晶硅膜试验,并把其结果与以前由未掺杂多晶硅膜得到的结果进行了比较。使用了X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、喇曼散射与弹性光散射、光吸收与反射以及其他技术,来获取下述特性:晶粒尺寸、结构、结构的完整性、形变、折射指数、表面平整度和电导率等。我们发现,要获得质量最好的磷掺杂膜,必须在非晶状态(即温度不超过57o℃)下淀积;质量稍次,但对于不太关键的应用场合可以接受的膜,在580℃≤T_d(?)620℃范围内淀积。我们认为,在T_d(?)620℃淀积的膜,其质量是很差的。