Способ отбраковки полупроводниковых изделий пониженного уровня надежности

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности полупроводниковых изделий (ППИ) (транзисторов и интегральных схем), и может быть использовано для обеспечения повышенной надежности партий изделий как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Способ отбраковки полупроводниковых изделий предполагает измерение у каждого изделия информативного электрического параметра или параметров, при этом измерения параметров осуществляют после проведения пяти воздействий электростатическим разрядом различной полярности предельно допустимым напряжением и после 24-часовой термотренировки при максимально допустимой температуре кристалла. По результатам испытаний рассчитывают коэффициент К по формуле

$$K=\left(A_{ЭСР}-A_{нач}\right)/\left(A_{ЭСР}-A_{TT}\right)$$ ,

где А_нач, А_ЭСР, A_TT - значения электрического параметра до испытаний, после воздействия ЭСР и после термотренировки соответственно, и в зависимости от критерия К, установленного для каждого типа полупроводникового изделия, определяют ненадежные изделия. Технический результат изобретения - повышение достоверности испытаний и расширение функциональных возможностей отбраковки полупроводниковых изделий.

 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности полупроводниковых изделий (ППИ) (транзисторов и интегральных схем), и может быть использовано для обеспечения повышенной надежности партий изделий как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ разделения партий на три группы по надежности [1]: пониженного уровня, уровня, соответствующего требованиям технических условий, и повышенного уровня.

Наиболее близким является способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов [2], по которому на приборы воздействуют электростатическим разрядом (ЭСР), напряжением на 20-30% превышаемый допустимый по техническим условиям потенциал, после чего проводят термический отжиг при температуре 100-125°С в течение 2-4 ч, а относительную величину изменения интенсивности шумов F рассчитывают по формуле

$$F=\left({\overline{U}}_{ШЭСР}^2-{\overline{U}}_{ШНАЧ}^2\right)/\left({\overline{U}}_{ШЭСР}^2-{\overline{U}}_{ШОТЖ}^2\right)$$ ,

где $${\overline{U}}_{ШНАЧ}^2$$ , $${\overline{U}}_{ШЭСР}^2$$ , $${\overline{U}}_{ШОТЖ}^2$$ - значения интенсивности шумов до, после воздействия ЭСР и после отжига, и в зависимости от критерия F, установленного для каждого типа полупроводникового прибора, определяют ненадежные приборы.

Недостатком способа является подача электростатического заряда напряжением, превышающем на 20-30% допустимый по техническим условиям потенциал, что может внести недопустимые изменения в структуре ППИ.

Изобретение направлено на повышение достоверности и расширения функциональных возможностей.

Это достигается тем, что измерения информативного электрического параметра или параметров при нормальной температуре проводят до, после воздействия ЭСР допустимой по техническим условиям величины и после 24-часовой термотренировки при максимально допустимой по техническим условиям температуре кристалла.

Способ осуществляется следующим образом: ЭСР воздействует по пяти разрядов в обоих направлениях для транзисторов: эмиттер-база, эмиттер-коллектор, коллектор-база; на цифровые и аналоговые интегральные схемы: вход - общая точка, выход - общая точка, вход - выход, питание - общая точка [3].

По результатам испытаний и измерений электрических параметров рассчитывают коэффициент К по формуле

$$K=\left(A_{ЭСР}-A_{нач}\right)/\left(A_{ЭСР}-A_{TT}\right)$$ ,

где А_нач, А_ЭСР, А_ТТ - значения электрического параметра до испытаний, после воздействия ЭСР и после термотренировки соответственно.

По набранной статистике для данного типа изделий определяется значение коэффициента, по которым определяется изделие пониженной надежности.

Источники информации

1. Горлов М.И., Емельянов В.А., Ануфриев Д.Л. Технологические отбраковочные и диагностические испытания полупроводниковых изделий. - Мн.: Белорусская наука. 2006. - 367 с.

2. Патент РФ №2230335, G01R 31/26, опубл. 10.06.2004. Бюл. №16.

3. Горлов М.И., Емельянов А.В., Плебанович В.И. Электростатические заряды в электронике. - Минск: Белорусская наука, 2006, с.32-33.

Способ отбраковки полупроводниковых изделий пониженного уровня надежности, в соответствии с которым у каждого изделия партий измеряют информативный электрический параметр или параметры, отличающийся тем, что измерения параметров проводят после проведения пяти воздействий электростатическим разрядом различной полярности предельно допустимым напряжением и после 24-часовой термотренировки при максимально допустимой температуре кристалла, по результатам испытаний рассчитывают коэффициент К по формуле:
$$K=\left(A_{ЭСР}-A_{нач}\right)/\left(A_{ЭСР}-A_{TT}\right)$$ ,
где А_нач, А_ЭСР, A_TT - значение электрического параметра до испытаний, после воздействия ЭСР и после термотренировки соответственно, и в зависимости от критерия К, установленного для каждого типа полупроводникового изделия, определяют ненадежные изделия.