Способ испытания полупрводниковых приборов

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1i ii 53389I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 26.11,73 (21) 1974126i25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76, Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 07.12.76 (51) М. Кл."- G 011х 31/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.382.2 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения П. П. Дробыш, М. В. Пыж, H. Л. Касперович и Э. М. Медведев

Изобретение относится к области электрических испытаний полупроводниковых приборов с двумя и более р-и переходами и может быть использовано в электронной промышленности.

Известны способы обнаружения дефектных полупроводниковых приборов в электронных блоках, содержащих параллельно включенные приборы, среди кот орых имеется, по крайней мере, один неисправный.

Согласно известному способу на каждый из приборов последовательно направляют лучистую энергию и регистрируют отклик:„.àæдого .прибора на облучение. Если отклик одного прибора отличается от откликов других приборов, этот прибор обнаруживают и заменяют.

Этот способ обнаружения дефектных приборов имеет низкую вероятность обнаружения дефектных приборов, так как поглощаемая активной областью структуры прибора лучистая энергия зависит от состояния поверхности, конструкции прибора и изменяется от образца к образцу.

Известен способ испытания полупроводниковых приборов на наличие дефектов, основанный на локальном повышении температуры полупроводниковой структуры при прохождении через нее электрического тока. На прибор подают электрический ток, разогревающий полупроводниковую структуру, и затем измеряют температуру нагретых областей. По наличшо локально нагретых областей судят о наличии дефектов в исследуемой

5 структуре.

Однако этот способ обладает малой разрешающей способностью, и, как следствие, низкой вероятностью обнаружения дефектов, так как выделяющаяся в области залегания

10 дефекта тепловая энергия поглощается прилегающими к ней областями, в результате чего температурное поле искажаемся.

Кроме того, известные способы характеризуются длительным временем испытания

15 из-за инерционности тепловых процессов.

Целью изобретения является повышение вероятности обнаружения скрытых дефектов и сокращение времени измерения.

Поставленная цель достигается тем, что

20 на один из р-и переходов подают возрастающее обратносмещающее переход напряжение, а на смежном с ним псреходе измеряют величину напряжения относительно слоя, являющегося общим для данных переходов, напри25 мер базы в транзисторе, и по величинам этих напряжений судят о наличии дефектов.

При подаче на один из р-и переходов возрастающего обратносмещающего переход напряжения происходит его расширение. При

30 некоторой величине возрастающего напряжеФормула изобретения (о; ra::.:." 1:" и В. . - - ",5 н е в

Техред В. Рыбакова

Корректор О. Тюрины

Редактор kl. Коляда

Заказ 2358, !7 Изд. ¹ 1744 Тира>к 1029 Подписное

Ц!1ИИПИ Госудзр твс,н:ого комптста Согста Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )k-35, Раушс. ая наб., д. 4/5

Типография, нр. Са.:унова, 2 ння происходит образование аномальной электрической связи между переходами через дефекты. На смежном переходе при этом наблюдается резкий рост величины напряжения, не присущий бездефектным приборам, у которых величина напряжения на смежном переходе имеет определенное значение, ".àçèсящее от концснтрации и градиента p2cllpc деления легирующих примесей в p-Iz Ilepexo д1ах, а также от ширины базового слоя.

Увеличение вероятности обнаружения дефектов достигается в результате применения возрастающего обратносмещающего переход напряжения, изменяемого в широком диапазоне вплоть до напряжения пробоя р-и перехода, что позволяет, в отличие от известных способов, обнаружить дефекты в области р-и переходов во всем возможном интервале обратносмещающих напряжений, и за счет резкого изменения напряжения на смежном переходе при наличии дефектов в области р-и переходов, обусловленного высоким дифференциальным сопротивлением смежного перехода при наличии на нем измеряемого напряжения и пониженным сопротивлением

|дефектов по сравнению с сопротивлением обратносмещенного р-и перехода.

Зная величину обратносмещающего напряжения, при которой возникает аномальная электрическая связь смежных р-и переходов, по началу резкого роста напряжения, изме ряемого на смежном переходе, судят о наличии дефектов в области р-и переходов и о предельно допустимом режиме работы прибора по напряжению. Более надежные приборы те, у которых величина обратносмещающего напряжения, вызывающая аномальную связь р-и переходов, имеет большую величину.

Уменьшение времени испытания полупроводниковых приборов на наличие дефектов достигается в результате отсутствия тепловых инерционных процессов, присущих известным способам.

Проводились испытания изготовленных по одной технологии высокочастотных германиевых транзисторов типов П401; П423; ГТ308 на наличие скрытых дефектов. От источника напряжения через токоограничивающий резистор на переход коллектор — база подавали возрастающее обратносмещающее переход напряжение до величины напряжения пробоя.

При этом на переходе эмиттер — база транзистой а 1.1 XlcP>l lи наllР11жен11е с 1!ом01Ць10 вол,".тмстра с входным сопротивлением, превып ающим 10 Ком. Для основной массы транзисторов (-95Я>) измеряемое на перекодс эмиттср — оаза напряакение (UEII) не превышало 0,2 в во всем диапазоне измерения об атносмещающого напряжения на переходе ко,.1лек-,ор — база. Транзисторы, у которых наблюдали рост измеряемого напряжения свы10 ше 0,2 и, выделя.ш как приборы, содержа1цие скрытые дефекты. Уровень 1.1нн — — 0,2 в задава",lI, рукоглдствуясь статистическими данными и величиной верхнего уровня измеряемого напряхкения UEB для бездефектных р-и-р струк15 тур, рассчитанного по формуле:

UEB — UT -п(1221B) где Uz — температурный потенциал, п21л — коэффициент передачи тока в схеме

20 с общей базой.

Способ позволит обнаружить и отбраковывать потенциально ненадежные приборы.

Применение предлагаемого способа испы25 тания полупроводниковых приборов с двумя и более р-и переходами обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность обнаружения скрытых дефектов в области залегания р-и переходов независимо от

30 пх теплофизических параметров, в результате чего предлагаемый способ является универсальным для неразрушающих испытаний приборов различных конструкций на различных стадиях процесса изготовления (на пластине, 35 на стадии сборки, на готовых изделиях).

40 Способ испытания полупроводниковых приборов путем подачи на прибор электрического тока, отличающийся тем, что, с целью

i,oI3I Iøe1Ièÿ вероятности обнаружения скрытых дефектов и сокращения времени измере45 нilsl, Ii", одни из р-и переходов подают возрастающее обратносмещающее переход напряжениес, а на смежном с ним переходе измеряют величину напряжения относительно слоя, являющегося общим для данных пере50 ходов, например, базы в транзисторе, и по величинам этих напряжений судят о наличии дефектов.