Способ разбраковки структур с @ - @ -переходом по чувствительности к импульсным электрическим перегрузкам Советский патент 1992 года по МПК H01L21/66 

стически достоверной выборке объектов испытаний. Полученные результаты усредняются и распространяются на все приборы исследуемой конструкции. Таким образом осуществляется разбраковка различных конструкций ИС и полупроводниковых приборов по категориям чувствительности к НЭП. Описанный способ не учитывает различия в чувствительности к ИЭП отдельных микросхем испытуемой конструкции, в то время как чувствительность к ИЭП для отдельных микросхем одинаковой конструкции может отличаться в несколько раз. Также недостатком этого способа является разрушение исследуемого образца. Все это не позволяет выбирать изделия с параметрами, соответствующими заданным требованиям по чувствительности к ИЭП.

Цель изобретения - повышение точности разбраковки.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в способе разбраковки р-п- переходов по чувствительности к импульсным электрическим перегрузкам, включающем определение величины разрушающего р-п-переход импульса с последующей разбраковкой приборов, по категориям качества, предусмотрены следующие отличия: выбирают величину амплитуды эталонного импульса, заведомо не разрушающего p-n-переход, выбирают контрольную партию структур для определения калибровочной зависимости, подают на каждую структуру из контрольной партии эталонный импульс, определяют отклик тер- мочувствительного параметра на подачу эталонного импульса, подают на ту же структуру импульсы со ступенчато-возрастающей амплитудой до разрушения р-п-пе- рехода, определяют калибровочную зависимость величины отклика термочувствительного параметра от величины амплитуды импульса, разрушающего р-п-переход, затем подают эталонный импульс на каждую контролируемую структуру с р-п-пере- ходом,определяютотклик

термочувствительного параметра и проводят разбраковку контролируемых структур по калибровочной зависимости.

Техническая сущность предложенного способа поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 показана схема для измерения величин изменений термочувствительных параметров на однократных импульсах, где 1 - исследуемый переход, 2 - ограниченное сопротивление, 3 - токосъемноё сопротивление, А - измеритель напряжения на исследуемом переходе. 5 - измеритель

напряжения ропорционального току через переход 5, 6 - генератор импульсов.

на фиг. 2 приведена калибровочная зависимость, где AV-изменение напряжения

лавинного пробоя под действием эталонного импульса.

Vp - амплитуда разрушающего импуль- са, измеренная с помощью известного способа пошагового увеличения амплитуды

0 импульса до разрушения р-п-перехода.

Предлагаемый способ может быть реализован с использованием в качестве измерительного прибора осциллографа с запоминанием. При этом на одну пару от5 клоняющих пластин осциллографа подают сигнал, пропорциональный току через переход, а на другую пару пластин - сигнал, пропорциональный напряжению на переходе (фиг. 1).

0 Способ осуществляют следующим образом. На партии исследуемых приборов типа 140УД6, для которых отказ при электроперегрузках вызывается разрушением входного p-n-перехода, определяют величи5 ну амплитуды разрушающего импульса путем подачи импульсов со ступенчато возрастающим значением амплитуды с шагом увеличения 50 В. При импульсе с амплитудой tравной 500 В,входной р-п-переход

0 разрушается, что контролируется на ПНХТ- 1 (прибор наблюдения характеристик транзисторов) навольт-амперной характеристике. Значение эталонного импульса выбирают равным 100 В, так как из

5 предыдущего следует, что при данной амплитуде входной р-п-переход не разрушается. На каждую структуру из контрольной партии не менее 10 приборов, обеспечивающую получение достоверной выборки дан0 ных, подают эталонные импульсы, определяя величину отклика напряжения пробоя входного p-n-перехода. Затем на каждом приборе определяют амплитуду разрушающего импульса путем подачи им5 пульсов со ступенчато-возрастающей амплитудой до разрушения входного p-n-перехода в соответствии с ОСТ 11 073.013-83 (Микросхемы интегральные. Методы испытаний. Метод 502-1) и строят за0 висимость величины отклика напряжения пробоя от величины амплитуды импульса, разрушающего р-п-переход. Указанная зависимость является калибровочной для разбраковки приборов данного типа. При

5 разбраковке рабочих партий приборов на каждый прибор подают эталонный импульс, определяют величину отклика напряжения пробоя и проводят разбраковку по катего- . риям качества соответственно калибровоч- ной зависимости. Категории качества

определяют исходя из требований заказчика по величине амплитуды разрушения.

Использование предлагаемого способа позволит улучшить показатели качества полупроводниковых приборов, в частности уменьшить число отказов полупроводниковых приборов у потребителя за счет отбраковки потенциально-ненадежных. Кроме того,заявляемый способ позволяет проводить неразрушающие исследования пара- метров приборов, ответственных за качество, например, чувствительности к НЭП, условий теплоотвода. чувствительности к температуре, в зависимости от технологических и конструктивных особенностей и на основании полученных данных улучшать надежность и качество полупроводниковых приборов. Экономический эффект может быть получен за счет уменьшения числа отказов при использовании заявляв- мого способа для отбраковки потенциально-ненадежных изделий и за счет повышения качества изделий при использовании результатов исследования изделий посредством заявляемого способа для из- менения их конструктивных или технологических характеристик.

Формула изобретения Способ разбраковки структур с р-п-пе- реходом по чувствительности к импульсным электрическим перегрузкам, включающий определение амплитуды разрушающего р- n-переход импульса на контрольной партии структур, отличающийся тем. что, с целью повышения точности разбраковки, выбирают амплитуду эталонного импульса, заведомо не разрушающей р-п-переход, подают на каждую структуру из контрольной партии эталонный импульс, определяют отклик термочувствительного параметра на подачу эталонного импульса, подают на ту же структуру импульсы со ступенчато возрастающей амплитудой до разрушения р-п-пе- рехода, получают калибровочную зависимость отклика термочувствительного параметра от амплитуды импульса, разрушающего p-n-переход, затем подают эталонный импульс на каждую контролируемую структуру с р-п-переходом, определяют отклик термочувствительного параметра и проводят разбраковку контролируемых структур по калибровочной зависимости.

Шиг.7

Редактор

Составитель С.Головизним

Техред М.МоргенталКорректор А.Козориз

5 10

.- Фиг.2

S5

aV