СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОНИЖЕННОГО УРОВНЯ КАЧЕСТВА ИЗ ПАРТИЙ ИЗДЕЛИЙ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ Российский патент 2014 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности полупроводниковых изделий (ППИ) (транзисторов и интегральных схем) и может быть использовано для обеспечения повышенной надежности партий изделий как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.

Известно, что любая партия изготовленных изделий состоит из трех групп по надежности [1]: пониженного уровня, уровня, соответствующего требованиям технических условий, и повышенного уровня. При изготовлении ППИ повышенной надежности считается, что за счет повышенного контроля технологического процесса, расширенного объема технологических отбраковочных испытаний получают партии изделий, в которых все изделия отвечают уровню повышенной надежности. По статистическим данным (например, на ИС серии 106 повышенной надежности) фактически до 0,014% в партии получают изделия, не соответствующие уровню повышенной надежности.

Стоит задача о необходимости дополнительной проверки на входном контроле, чтобы убедиться, что в партии нет изделий с меньшим уровнем надежности.

Известны изобретения, в которых изложены способы, позволяющие из партии выделить изделия повышенной надежности [2, 3, 4].

Наиболее близким аналогом является способ выделения интегральных схем повышенной надежности [3], состоящий в том, что измеряют значение критического питания до, после воздействия пяти электростатических разрядов различной полярности потенциалом, предельно допустимым по ТУ на ИС, и после отжига в течение 4-8 часов при максимально допустимой температуре перехода (кристалла).

Недостатком способов является их недостаточная достоверность.

Изобретение направлено на повышение достоверности и расширение функциональных возможностей способа отбраковки полупроводниковых изделий пониженного уровня надежности качества из партии изделий повышенной надежности. Это достигается тем, что для данного типа транзисторов или интегральных схем выбирается информативный электрический параметр или параметры, характеризующие данный тип изделия, измеряются данные параметра при нормальной температуре с записью их значений, проводят электротермотренировку в течение не менее 100 ч в режиме испытаний на безотказность, указанном в технических условиях (ТУ) на данный тип изделий, вновь измеряют электрические параметры, проводят воздействие электростатическим разрядом (ЭСР) допустимым напряжением, указанным в ТУ, по пяти разрядам в обоих направлениях, измерение электрических параметров, температурный отжиг при максимально допустимой температуре, указанной в ТУ, в течение 2-4 часов и измерение электрических параметров.

Последовательность задачи импульсов ЭСР на транзисторы: эмиттер-база, коллектор-база, эмиттер-коллектор; на цифровые и аналоговые интегральные схемы: вход - общая точка, выход - общая точка, вход - выход, питание - общая точка [4].

По результатам испытаний и измерений электрических параметров для каждого изделия определяют коэффициент по формуле:

$$К=\frac{{А}_{ЭТТ}-{А}_{НАЧ}}{{А}_{ЭСР}-{А}_{ОТЖ}}$$ ,

где А_НАЧ, А_ЭТТ, А_ЭСР, А_ОТЖ - значения электрического параметра до испытаний, после ЭТТ, ЭСР и после отжига соответственно. По набранной статистике для данного типа изделий определяется значение коэффициента, по которому определяется изделие пониженной надежности.

Источники информации

1. Горлов М.И., Емельянов В.А., Ануфриев Д.Л. Технологические отбраковочные и диагностические испытания полупроводниковых изделий. - Мн.: Белорусская наука. 2006. - 367 с.

2. Патент РФ №2230335, G01R 31/26. Опубл. 10.06.2004 г. Бюл. №16.

3. Патент РФ №2269790, G01R 31/26; H01L 21/66. Опубл. 10.02.2006 г. Бюл. №4.

4. Патент РФ №2278392, G01R 31/26. Опубл. 20.06.2006 г. Бюл. №17.

5. Горлов М.И., Емельянов А.В., Плебанович В.И. Электростатические заряды в электронике. Минск: Белорусская наука, 2006. - С.32-33.

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения надежности полупроводниковых изделий (ППИ) (транзисторов и интегральных схем), и может быть использовано для обеспечения повышенной надежности партий изделий как на этапе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения заключается в том, что проводят измерения информативного электрического параметра или параметров при нормальной температуре, после 100 ч электротермотренировки в режиме проведения испытаний на безотказность по техническим условиям, после проведения воздействия электростатическим разрядом допустимым напряжением, указанным в технических условиях, по пяти разрядам в обоих направлениях и затем проведение температурного отжига при максимально допустимой температуре по ТУ в течение 2-4 ч. По результатам испытаний и измерений определяют для каждого изделия коэффициент К, по которому определяется изделие пониженной надежности. Технический результат: повышение достоверности и расширение функциональных возможностей способа отбраковки полупроводниковых изделий пониженного уровня надежности качества из партии изделий повышенной надежности.

Способ отбраковки полупроводниковых изделий пониженного уровня качества из партий изделий повышенной надежности, в соответствии с которым у каждого изделия партии измеряют информативный электрический параметр или параметры, отличающийся тем, что измерение параметров проводят после проведения не менее 100 ч электротренировки в режиме проведения испытаний на безотказность по техническим условиям, после проведения воздействия электростатическим разрядом допустимым напряжением по техническим условиям, по пяти разрядам в обоих направлениях и затем проведение температурного отжига в течение 2-4 ч при максимально допустимой температуре, и по результатам испытаний для каждого изделия определяют коэффициент К по формуле:
,
где А_НАЧ, А_ЭТТ, А_ЭСР, А_ОТЖ - значения электрического параметра до испытаний, после ЭТТ, ЭСР и после отжига соответственно, по которому судят о качестве полупроводникового изделия.