Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых изделий на пластине
Владельцы патента RU 2307369:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Предложенное изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых изделий (ППИ), имеющих p-n переходы и защищенных специальными пленками. Цель изобретения - повышение точности диагностики и увеличение функциональных возможностей контроля ППИ на пластине с использованием коронного разряда. Способ определения потенциально нестабильных ППИ на пластине заключается в воздействии на испытуемое ППИ электрическим полем, создаваемым коронным разрядом, полярность которого соответствует инверсии p-n перехода, и измерении тока через диэлектрик, обусловленного коронным разрядом. При этом измеряют вольт-амперную характеристику (ВАХ) или вольт-фарадную характеристику (ВФХ), или ампер-шумовую характеристику (АШХ) при нормальном атмосферном давлении и принимают ее за эталонную, соответственно измеряют ВАХ или ВФХ, или АШХ при повышенном или пониженном атмосферном давлении, соответственно сравнивают полученную характеристику при нормальном атмосферном давлении с аналогичной характеристикой, полученной при повышенном или пониженном атмосферном давлении, и по виду указанных характеристик разделяют ППИ на более и менее стабильные.
Способ относится к области микроэлектроники и может быть использован в технологии изготовления полупроводниковых изделий (ППИ) (диодов, транзисторов, интегральных схем), имеющих p-n переходы, защищенные пленками диоксида кремния SiO2, нитрида кремния Si3N4, оксида алюминия Al2O3 или комбинациями покрытий из этих материалов, а также для анализа изделий, отказавших у потребителя, позволяющие после их вскрытия с сохранением контактов воздействовать на открытый кристалл (без защиты компаундами, эмалями) потоком ионов, образующихся при коронном разряде.
Известно множество диагностических методов контроля качества и надежности ППИ (низкочастотный шум, интегральные вольт-амперные характеристики (ВАХ), m-характеристики и др.). Преимуществом диагностического метода с использованием коронного разряда является простота его реализации [1].
Наиболее близким является способ разделения ППИ с использованием коронного разряда при атмосферном давлении [2]. Недостатком способа является то, что измерения производятся только при атмосферном давлении. Зачастую технологический процесс контроля пластин происходит при повышенном или пониженном атмосферном давлении, а применение вольт-фарадных (ВФХ) или ампер-шумовых (АШХ) характеристик обеспечивает более точный контроль.
Цель изобретения - повышение точности диагностики и увеличение функциональных возможностей контроля ППИ на пластине с использованием коронного разряда.
Сущность изобретения: определение потенциально нестабильных ППИ на пластине, включающее воздействие электрического поля, создаваемого коронным разрядом, полярность которого соответствует инверсии p-n перехода, измерение тока через диэлектрик, обусловленного коронным разрядом, после этого измеряют ВАХ или ВФХ, или АШХ при нормальном атмосферном давлении и принимают ее за эталонную, соответственно измеряют ВАХ или ВФХ, или АШХ при повышенном или пониженном атмосферном давлении, соответственно сравнивают полученную характеристику при нормальном атмосферном давлении с аналогичной характеристикой, полученной при повышенном или пониженном атмосферном давлении, и по виду указанных характеристик разделяют ППИ на более и менее стабильные. Причем p-n переход структуры находится под воздействием соответственно положительного или отрицательного электрического поля, уровень напряженности которого устанавливается для каждого типа полупроводниковых структур экспериментально.
При этом давление воздуха (пониженное или повышенное) выбирается из требований устойчивости к климатическим факторам по ГОСТ 18725-83. ППИ должны сохранять свои параметры в процессе и после воздействия на них следующих климатических факторов:
- относительной влажности не более 98% при Т=35°С;
- атмосферного пониженного давления 26664 Па;
- атмосферного повышенного давления 294199 Па.
Объяснить это можно следующим образом: коронный разряд генерирует ионы и заставляет электрическое поле перемещать их к облучаемой пластине с ППИ. Ионы, располагающиеся на поверхности, в доли секунд позволяют диагностировать наличие поверхностных загрязнений, дефектов поверхности. При этом чем больше этих дефектов, тем более ток короны будет зависеть от этих дефектов и будет зависеть от давления атмосферы, и по виду ВАХ (ВФХ, АШХ) определяются потенциально нестабильные полупроводниковые изделия на пластине.
Источники информации
1. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Бордюжа О.Л. Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства. Минск, 1997, 390 с.
2. Авторское свидетельство №1345823, G01R 31/26 от 30.07.91.
Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых изделий (ППИ) на пластине, включающий воздействие электрического поля, создаваемого коронным разрядом, полярность которого соответствует инверсии p-n перехода, измерение тока через диэлектрик, обусловленного коронным разрядом, отличающийся тем, что измеряют вольт-амперную характеристику (ВАХ), или вольт-фарадную характеристику (ВФХ), или ампер-шумовую характеристику (АШХ) при нормальном атмосферном давлении и принимают ее за эталонную, соответственно измеряют ВАХ, или ВФХ, или АШХ при повышенном или пониженном атмосферном давлении, соответственно сравнивают полученную характеристику при нормальном атмосферном давлении с аналогичной характеристикой, полученной при повышенном или пониженном атмосферном давлении, и по виду указанных характеристик разделяют ППИ на более и менее стабильные.
