Создание средств проектирования и технологии изготовления интегральных микросхем сегнетоэлектрических запоминающих устройств

фрагмент топології макетного зразка чипа пам’яті

1. Номер государственной регистрации. 0109U001303.
2. Научный руководитель: Самофалов Константин Григорьевич, д.т.н., профессор, член-корр. НАН Украины
3. Суть разработки, основные результаты.

Разработана новая опытная технология осаждения субмикронных (20-100 нм) тонких сегнетоэлектрических пленок (ТСП) для энергонезависимых акусто-сегнетоэлектрических запоминающих элементов. Усовершенствовано оборудование для осаждения и травления ТСП на кремниевых подложках с КМОП структурами, а также конструкция катодного узла с кольцевым и дисковым фрагментами мишени, что обеспечивает равномерность толщины и состава ТСП при их осаждении методом ионноплазменного распыления в реакторе магнетронного типа с замкнутым дрейфом электронов. Предложено ультразвуковую обработку ТСП на этапе их кристаллизации, что приводит к уменьшению времени переключения, увеличения заряда переключения и объемного сопротивления запоминающих элементов. Отработан метод нанесения электродов на ТСП с подслоем электропроводящих окислов. Разработаны математические и компьютерные модели запоминающих элементов для использования в САПР ИМС. Отработан технологический маршрут и изготовлен макет экспериментального образца интегральной микросхемы так называемой «универсальной» памяти плотностью 1 Мбит/см2 и быстродействием считывания/записи 30-40 нс, что позволяет выполнять функции как оперативного, так и долговременного энергонезависимого хранения информации электронных систем. Результаты являются патентно конкурентоспособными в части технологии и
структурной реализации устройств.

Результаты работы внедрены в учебный процесс при преподавании дисциплин "Основы конструирования компьютеров" и "Архитектура компьютеров", введены новые разделы "Сегнетоэлектрические запоминающие устройства" и "Типы и номенклатура интегральных
микросхем памяти".

Разработанные технология и структуры элементов памяти апробированы на предприятиях ДП НИИ Микро приборов, Институт Ядерных Исследований и Институт Физики полупроводников НАНУ в направлении достижения проектно-конструкторских норм на уровне мировых для полупроводниковой памяти, направлены на решение актуальной проблемы создания единой электронной памяти вычислительных систем, а также создания образцов микросхем памяти для отечественной промышленности.