СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО НЕСТАБИЛЬНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Российский патент 2005 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к обеспечению качества и надежности полупроводниковых приборов, и может быть использовано как на этапе производства, так и применения.

Известен способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов [1], состоящий в том, что после измерения интенсивности шумов пропускают через испытуемый прибор импульс тока, в 1.5-5 раз превышающий по амплитуде предельно допустимое значение, затем измеряют интенсивность шумов и по отношению результатов двух измерений судят о потенциальной надежности приборов.

Недостатком метода является подача импульса, в 1.5-5 раз превышающий по амплитуде предельно допустимое значение по техническим условиям на прибор, что может вызвать необратимые процессы в структуре приборов, которые могут привести к недостаточной достоверности результатов и к преждевременным отказам приборов в эксплуатации.

Изобретение направлено на повышение достоверности и расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что на партии полупроводниковых приборов, в которой необходимо определить, а затем отделить потенциально нестабильные приборы, проводят измерение интенсивности шума при нормальной и повышенной температуре, затем воздействуют импульсами электростатического разряда (ЭСР) допустимой по техническим условиям (ТУ) величины, проводят температурный отжиг при максимально допустимой по ТУ температуре в течение 1-5 часов и вновь измеряют интенсивность шума при нормальной и повышенной температуре. По данным об интенсивности шума для каждого полупроводникового прибора определяют величину значения А по формуле:

где Т, Т_Н - повышенная и нормальная температуры соответственно;

и - интенсивность шума при повышенной и нормальной температуре соответственно.

Полупроводниковый прибор считается потенциально стабильным, если соблюдается критерий

А_ОТЖ≤_АНАЧ,

где А_ОТЖ, А_НАЧ - значения величин соответственно после отжига и до воздействия ЭСР.

Пример осуществления способа.

На произвольно выбранных 10 транзисторах КТ3102 измерили шумы (при токе I_ЭК=5 мА) при нормальной и повышенной температуре 100° С, затем на каждый транзистор на переход эмиттер-база подали по три импульса ЭСР напряжением ± 200 В (допустимый по ТУ потенциал), после чего провели температурный отжиг транзисторов (100° С 4 часа) и вновь измерили шумы при нормальной и повышенной температуре. Определили значение величины А до и после отжига. Результаты приведены в таблице.

ТаблицаN приб.Значение , мВ²,ЗначениеОценка стабильности
прибора *начальное при температуре, ° Спосле отжига при температуре, ° Сначальное
A_НАЧ,
мВ²/° Спосле отжига
А_ОТЖ
мВ²/° С 20100201001333637380.03750.0125с2323534370.03750.0375с3353739410.0250.025с4434447470.01250с5343737410.03750.05н6232724300.050.075н7263027310.050.05с8212524260.050.025с9293532360.0750.05с10273331350.0750.05с* - С - стабильный прибор
Н - нестабильный прибор

Испытания на надежность транзисторов в течение 500 часов подтвердили нестабильность транзисторов N 5, 6.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 490047, G 01 R 31/26, 1976.

Использование: для определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов. Сущность заключается в том, что на партии полупроводниковых приборов, в которой необходимо определить, а затем отделить потенциально нестабильные приборы, проводят измерение интенсивности шума при нормальной и повышенной температуре, затем воздействуют импульсами ЭСР допустимой по ТУ величины, проводят температурный отжиг при максимально-допустимой по ТУ температуре в течение 1-5 часов и вновь измеряют интенсивность шума при нормальной и повышенной температуре. Определяют величину А до воздействия ЭСР и после отжига и по критерию: А_ОТЖ≤_{АНАЧ определяют потенциально стабильные приборы. Технический результат: обеспечение качества и надежности партий полупроводниковых приборов. 1 табл.}

Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов, заключающийся в том, что проводят измерения интенсивности шума при нормальной и повышенной температуре, затем воздействуют импульсами электростатического разряда (ЭСР) допустимой по техническим условиям (ТУ) величины и проводят температурный отжиг при максимально-допустимой по ТУ температуре и вновь измеряют интенсивность шума при нормальной и повышенной температурах, отличающийся тем, что вычисляют величину А по формуле

где Т, Т_Н - повышенная и нормальная температура соответственно;

и - интенсивность шума при повышенной и нормальной температуре соответственно,

при этом полупроводниковый прибор считается потенциально стабильным, если соблюдается критерий А_отж≤_{Анач, где Аотж, Анач, - величина, вычисленная соответственно после отжига и до воздействия ЭСР.}