Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых изделий (ППИ) (диодов, транзисторов, интегральных схем), а также для анализа изделий, отказавших у потребителя.
Известно множество диагностических методов контроля качества и надежности ППИ (низкочастотный шум, интегральные вольт-амперные характеристики (ВАХ), m-характеристики и др.) [1]. Преимуществом диагностического метода с использованием производных ВАХ является простота его реализации и выявление следующих диагностических параметров и характеристик:
- неоднородность лавинного пробоя р-n-перехода;
- режим возникновения теплового вторичного пробоя р-n-перехода;
- неравномерность токораспределения и режима образования горячего пятна;
- последовательное сопротивление р-n-перехода.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, приведенный в источнике [2], принятый за прототип.
В способе-прототипе неоднородность лавинного пробоя р-n-перехода определяется по первой и второй производным ВАХ. Оценку технического ППИ состояния проводят путем сопоставления измеренных значений параметров неоднородности лавинного пробоя с их допустимыми значениями. При неоднородном лавинном пробое р-n-переходов изделия являются потенциально ненадежными, если уровень неоднородности пробоя превышает допустимые значения
δUпроб.>δUпроб.макс.,
где δUпроб.макс. - максимально допустимое значение параметра неоднородности, определяемое по результатам контрольных испытаний.
Недостатком предложенного способа является его малая информативность и достоверность.
Цель изобретения - повышение точности диагностики и увеличение функциональных возможностей контроля ППИ с использованием производных вольт-амперных характеристик.
Цель достигается вычислением производных ВАХ до и после воздействия внешнего дестабилизирующего фактора, например температуры, в поле значений, допустимых по техническим условиям на данное ППИ.
Для устранения указанного недостатка в способе диагностики полупроводниковых изделий по производным вольт-амперных характеристик, включающем измерение производных вольт-амперных характеристик при нормальной и повышенной температуре, допустимой по техническим условиям, вычисление относительного разброса значений пробивных напряжений
δUпроб.=ΔUпроб./Uпроб.,
где Uпроб. - напряжение возникновения лавинного пробоя;
ΔUпроб. - абсолютный разброс значений пробивных напряжений локальных участков р-n-перехода, согласно изобретению по величине коэффициента ,
где δUпроб.25 - относительный разброс значений пробивных напряжений при температуре +25°С;
δUпроб.Т - относительный разброс значений пробивных напряжений при повышенной температуре,
определяют полупроводниковые изделия с повышенной надежностью и потенциально ненадежные.
Предлагаемый способ заключается в следующем.
Измеряют ВАХ, вычисляют первую и вторую производные ВАХ при нормальной (25±5°С) и повышенной температуре (50÷125°С). Начало лавинного пробоя определяют по резкому возрастанию величин первой и второй производных ВАХ. Определяют максимальное значение второй производной ВАХ в области развития лавинного пробоя и напряжения Uпроб.мин. и Uпроб.макс., в котором величина второй производной имеет максимальное значение (см. чертеж).
Для количественной оценки неоднородности лавинного пробоя по второй производной вычисляют следующие параметры:
- абсолютный разброс значений пробивных напряжений локальных участков р-n-перехода
ΔUпроб.=Uпроб.макс.-Uпроб.мин.;
- относительный разброс значений пробивных напряжений локальных участков р-n-перехода
δUпроб.=ΔUпроб./Uпроб.,
где ΔUпроб. - величина пробивного напряжения р-n-перехода.
По коэффициенту
где δUпроб.25 - относительный разброс значений пробивных напряжений при температуре 25°С;
δUпроб.Т - относительный разброс значений пробивных напряжений при повышенной температуре,
определяют потенциальную надежность ППИ.
При К≥Кмакс - изделие потенциально ненадежно, а при К=0 - изделие обладает повышенной надежностью, где Кмакс - максимально допустимое значение коэффициента, определенное по результатам контрольных испытаний для каждого типа полупроводниковых изделий.
Источники информации
1. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Бордюжа О.Л. Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства. Минск, 1997 г., 390 с.
2. Горлов М.И., Емельянов В.А., Ануфриев Д.Л. Технологические отбраковочные и диагностические испытания полупроводниковых изделий. Минск, 2006 г., 368 с.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ПО ПРОИЗВОДНЫМ ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК | 2006 |
|
RU2308732C1 |
Способ отбраковки ненадежных КМОП ИС | 1990 |
|
SU1819352A3 |
СПОСОБ РАЗБРАКОВКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ПЛАСТИНЕ | 2006 |
|
RU2316013C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ | 2017 |
|
RU2651624C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ПО ВТОРЫМ ПРОИЗВОДНЫМ ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ И ВОЛЬТ-КУЛОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК | 2011 |
|
RU2460083C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО НЕСТАБИЛЬНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ПЛАСТИНЕ | 2006 |
|
RU2307369C1 |
Способ контроля качества и надежностипОлупРОВОдНиКОВыХ СТРуКТуР C P-п пЕ-РЕХОдАМи | 1978 |
|
SU805213A1 |
Способ составления солнечного модуля из фотоэлектрических преобразователей | 2022 |
|
RU2803315C1 |
Способ определения предельной величины блокирующего напряжения силовых транзисторов | 2018 |
|
RU2694169C1 |
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ЗОНДОВОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН | 2015 |
|
RU2618598C1 |
Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых изделий (ППИ), а также для анализа изделий, отказавших у потребителя. Технический результат: повышение точности диагностики и расширение функциональных возможностей контроля ППИ. Сущность: измеряют вольт-амперную характеристику (ВАХ), вычисляют первую и вторую производные ВАХ при нормальной (+25±5°С) и повышенной температуре (50-125)°С. Начало лавинного пробоя определяют по резкому возрастанию величин первой и второй производных ВАХ. Определяют максимальное значение второй производной ВАХ в области развития лавинного пробоя и напряжения Uпроб.мин и Uпроб.макс, в котором величина второй производной имеет максимальное значение. По величине коэффициента , где δUпроб.25 - относительный разброс значений пробивных напряжений при температуре +25°С, δUпроб.Т - относительный разброс значений пробивных напряжений при повышенной температуре, определяют полупроводниковые изделия с повышенной надежностью и потенциально ненадежные. 1 ил.
Способ диагностики полупроводниковых изделий по производным вольтамперных характеристик, включающий измерение производных вольт-амперных характеристик при нормальной и повышенной температуре, допустимой по техническим условиям, вычисление относительного разброса значений пробивных напряжений
δUпроб=ΔUпроб/Uпроб,
где Uпроб - напряжение возникновения лавинного пробоя;
ΔUпроб - абсолютный разброс значений пробивных напряжений локальных участков р-n-перехода,
отличающийся тем, что по величине коэффициента
,
где δUпроб.25 - относительный разброс значений пробивных напряжений при температуре 25°С;
δUпроб.Т - относительный разброс значений пробивных напряжений при повышенной температуре, допустимой по техническим условиям,
определяют полупроводниковые изделия с повышенной надежностью и потенциально ненадежные.
Способ отбраковки интегральных схем | 1987 |
|
SU1539696A1 |
СПОСОБ ВЫБОРОЧНОГО КОНТРОЛЯ НАДЕЖНОСТИ ТРАНЗИСТОРОВ В ПАРТИИ | 2001 |
|
RU2204142C2 |
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ ПО НАДЕЖНОСТИ | 2005 |
|
RU2284539C1 |
ГОРЛОВ М.И | |||
и др | |||
Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства | |||
- Минск, 1997, с.307-313. |
Авторы
Даты
2009-03-10—Публикация
2007-06-26—Подача