СПОСОБ РАЗБРАКОВКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Российский патент 2005 года по МПК H01L21/66 G01R31/26 

Изобретение относится к области испытаний и контроля полупроводниковых приборов (ПП) и может быть использовано для их разбраковки по критерию потенциальной надежности как в процессе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известен способ определения поверхностной нестабильности ПП путем измерения интенсивности шумов в эксплуатационном режиме и при приложении к прибору обратного напряжения. По отношению результатов измерения судят о потенциальной стабильности приборов [1].

Недостатком способа является невозможность обнаружения объемных дефектов структуры прибора.

Известно [2], что повышенный низкочастотный (НЧ) шум, т.е. шум типа 1/f, создают как поверхностные (на малых токах до 1 мА), так и объемные дефекты структуры. Структурная неоднородность различных областей, дислокации и микротрещины приводят при протекании тока к локальной перенапряженности и перестройке отдельных участков структуры. Наличие дефектов в контактах также приводит к увеличению уровня низкочастотного шума.

Целью изобретения является повышение достоверности и расширение функциональных возможностей измерения.

Цель изобретения достигается тем, что измерение НЧ шума проводиться при двух значениях тока, которые еще не создают тепловую составляющую шума.

Известно, что с увеличением дефектности в структуре ПП уровень НЧ шума возрастает, а с ростом величины протекающего через прибор тока возрастает скорость его деградации, следовательно, и уровень НЧ шума [3].

По значениям зависимости интенсивности шума от величины тока для каждого ПП тангенса угла наклона, определенного как

судят о потенциальной надежности прибора.

Предложенный способ разбраковки был опробован на транзисторах КТ3102Г. НЧ шум измерялся на частоте 1 кГц, полосе пропускания 160 Гц при значениях тока эмиттер-коллектор 5 и 10 мА. Данные значения токов выбраны потому, что зависимости ампер-шумовых характеристик, определенные при токах, равных 5, 10, 20, 30, 40 мА показали, что наибольший разброс по НЧ шуму происходит при токах 5 и 10 мА. (фиг.1). В таблице 1 представлены значения НЧ шума и значения

Таблица 1№ п/пUш², Мв², при Iэк, мАtgα510 147674249653.2351622.2450632.6557621651622.2749612.4853652.4948602.41051632.411506531246592.61352632.214496431551642.6

Экспериментально путем испытаний на надежность транзисторов КТ3102Г показано, что при значениях tgα≤3 надежность транзисторов повышена, а при tgα>3 надежность транзисторов понижена. Поэтому по табл. 1 менее надежными будут транзисторы № 1, 2.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N490047, G 01 r 31/26, опубликовано 1975.

2. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Бордюжа О.Л. Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства. - Минск: "Интеграл", 1997. - С.390.

3. Врачев А.С. Возможности низкочастотного шума как прогнозирующего параметра при оценке качества и надежности изделий электронной техники. - Матер. Докл. Научн. - техн. семин. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". - М.: МНТОРЭС им. Попова, 1996. - С.191-197.

Использование: изобретение относится к области испытаний и контроля полупроводниковых приборов и может быть использовано для их разбраковки по критерию потенциальной надежности как в процессе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: проводится измерение низкочастотного шума полупроводниковых приборов при двух значениях тока. По значениям тангенса угла наклона зависимости интенсивности шума от величины тока для каждого прибора, определяемых как судят о потенциальной надежности прибора. Критерий оценки tgα _i≤_{tgα кр для транзисторов повышенной надежности и tgα i>tgα кр для транзисторов пониженной надежности. Значение tgα кр определяется экспериментально на выборке приборов каждого типа. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности и расширение функциональных возможностей измерения. 1 ил., 1 табл.}

Способ разбраковки полупроводниковых приборов, в соответствии с которым у полупроводниковых приборов измеряют низкочастотный шум, отличающийся тем, что на каждом приборе измеряют низкочастотный шум при двух значениях тока, при которых тепловая составляющая шума практически отсутствует, и по значениям тангенса угла наклона зависимости интенсивности шума от величины тока для каждого прибора, определенного как судят о потенциальной надежности прибора, при этом критическое значение tgα_кр определяется экспериментально для каждого типа прибора.