Способ сравнительной оценки надежности партий интегральных схем

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС), и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партий ИС как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Предложен способ сравнительной оценки надежности партий интегральных схем, в соответствии с которым на одинаковых произвольных выборках схем из партий проводят измерения значений среднеквадратичного напряжения шума. При этом измерения низкочастотного шума проводят по выводам «вход - общая точка» на частоте до 200 Гц. Сравнение партий проводят по среднему значению низкочастотного шума в выборке. Технический результат - повышение функциональных возможностей способа. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС), и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партий ИС как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Из техники известно [1], что низкочастотный шум в полупроводниковых изделиях зависит от частоты, но разброс значений среднеквадратичного напряжения зависит от конкретного изделия, и этот разброс тем больше, чем меньше частота. На рис.1 представлена зависимость среднего значения $${\overline{U}}_{ш}{}^2$$ (мкВ²) от частоты и разброс значений для ИС типа КР537РУ13 (статические ОЗУ, КМОП-технология). Значение $${\overline{U}}_{ш}{}^2$$ измерялось методом прямого измерения по выводам «питание - общая точка» на частотах 100, 200, 500 и 1000 Гц.

Известен способ сравнительной оценки надежности партий транзисторов [2], в соответствии с которым проводят выборочные испытания партий транзисторов воздействием электростатических разрядов. На каждый прибор выборки подают электростатические разряды потенциалом вдвое большим, чем допустимый по техническим условиям, каждый раз повышая его на 20-30 В до появления параметрического или катастрофического отказа.

Недостаток данного способа - испытание является разрушающим. Предлагаемое изобретение направлено на устранение этого недостатка и повышение функциональных возможностей способа.

Достоинством предложенного способа является то, что сравнительная оценка партий ИС основывается на измерении низкочастотного шума на частотах до 200 Гц.

Способ осуществляется следующим образом: от каждой партии одного типа (количество партий не ограничено) методом случайной выборки отбирают по 10-20 схем и измеряют среднеквадратичное напряжение низкочастотного шума $${\overline{U}}_{ш}{}^2$$ на частоте до 200 Гц методом прямого измерения по выводам «питание - общая точка». Подсчитывают среднее значение $${\overline{U}}_{ш}{}^2$$ по выборке и сравнивают эти значения.

Способ был опробован на выборках по 10 шт. из двух партий ИС типа КР537РУ13. Значения $${\overline{U}}_{ш}{}^2$$ на частоте 100 Гц представлены в таблице.

Таблица
№ схемы	Значение $${\overline{U}}_{м}{}^2$$ , мкВ2, схем из партии
1	2
1	1016	836
2	498	951
3	939	478
4	490	560
5	1013	901
6	418	834
7	1067	746
8	1088	832
9	1172	914
10	1207	634
Среднее	890,8	768,6

Из таблицы видно, что среднее значение $${\overline{U}}_{ш}{}^2$$ для ИС второй партии значительно меньше среднего значения первой партии, меньше и размах: 473 мкВ² для партии 2 и 789 мкВ² для партии 1. Поэтому партия 2 будет более надежной, чем партия 1.

Источники информации

1. Горлов М.И., Ануфриев Л.И., Достанко А.И., Смирнов Д.Ю. Диагностика твердотельных полупроводниковых структур по параметрам низкочастотного шума. - Минск: Интегралполиграф, 2006. - 112 с.

2. Патент РФ N2226698, G01R 31/26, опубл. 10.04.2004. Бюл. №10.

Способ сравнительной оценки надежности партий интегральных схем, в соответствии с которым на одинаковых произвольных выборках схем из партий проводят измерения значений среднеквадратичного напряжения шума, отличающийся тем, что измерения низкочастотного шума проводят по выводам «вход - общая точка» на частоте до 200 Гц и сравнение партий проводят по среднему значению низкочастотного шума в выборке.