Способ отбраковки полупроводниковых приборов Советский патент 1981 года по МПК G01R31/26 H01L21/66 

(54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Изобретение относится к электронной промьниленности и может быть испол зовано для испытаний и отбраковки потенциально ненадежных полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе их изготовления. Известно, что деградация параметро и постепенные отказы полупроводниковы приборов и интегральных схем обусловлены протеканием ряда (физико-химических процессов : диффузии, химических реакций, ионной проводимости, развитием структурных дефектов вследствие наличия термомеханических напряжений и т.п. Протекгшие таких процессов уско ряется в услбвиях повышенной температ фы и при наличии электрических нагру зок на элементах приборов. Дпя выявле ния приборов со скрытыми дефектами ил повышенной нестабильностью параметров способных вызвать {(анние отказы при эксплуатации, применяют различные этбраковочные испытания, в том числе электротермотренировку. Известны способы отбраковки полупроводниковых приборов, включающие измерение электрических параметров испытуемых приборов и разбраковку по ним приборов на годные и дефектные . Известные способы предполагают проведение перед операцией измерения электрических параметров приборов их ; термотренировку, т.е. одновременное воздействие на испытуеглле приборы высокой температурой и созданием на них определенного электрического режима. В одном из известных способов 2 температура создается путем нагрева испытуемых изделий электрическими импульсами заданной величины и формы, подаваемыми на внутреннее омическое сопротивление изделия. Недостатком известных способов является невозможность проведения отбраковки на ранних стадиях„технологического процесса изготовления приборов, так как проведение электротермотренировки возможно только после, монтажа приборов в, корпус, т.е. конечном этаэтом на сборку пе их изготовления. При потенциально ненадежных, в конечном итоге отбраковываемых изделий, затрачиваются материалы, создаются дополнительные затраты времени, требуется дополнительное оборудование, что увеличивает трудоемкость изготовления изделий и их стоимость. Кроме того, известные способы электротермотренировки не позволяют проводить ее непосредственно на полугфоводниковой пластине, так как требуют контактирующих устройств с большим количеством контактов для создания электрического режима, что практически невозможно. Наконец, интегральные схемы с высокой степенью интеграции элементов, требующие для обеспечения рабочих режимов сложных наборов тестовых сигналив, обычно тренируют в статических режимах, подавая на них только напряжение питания, что не позволяет охватит все их элементы достаточной электрической нагрузкой ив конечном счете снижает эффективность отбраковки. Целью изобретения является обеспечение отбраковки приборов непосредствен но на полупроводниковой пластине и по вьппение ее эффективности. Поставленная цель достигается тем., что по способу отбраковки полупроводниковых приборов, включающему измерение электрических параметров испытуемых приборов и разбраковку по ним при боров на годные и дефектные, перед измерением параметров пластину выдерживают в высокочастотном электромагнитном поле. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Полупроводниковые пластины после формирования на них структур полупро|Водниковых приборов или интегральных exert-до скрайбиро.вания на кристап лы помещают в высокочастртное электро магнитное поле, создаваемое генератором. За счет воздействия вихревых токов, возникающих в структуре проводящих элементов(Приборов, создается повышенная температура. Кроме того, воздействие электромагнитного поля вы зывает генерацию носителей зарядов в различных областях структуры, их на

копление, интенсифицирует комбинацион-55ров и разбраковку по им приборов на

ные процессы, вызывает протекание не-годные и дефектные, отличаюуправляемык токов и т.п., что зквива-щ и и с я тем, что, с целью обеспелентно созданию интенсивной электричес-чения отбраковки приборов непосредсткой нагрузки практически всех элементов изделия. Частоту электромагнитного поля целесообразно выбирать в пределах от 10 Г. Для сложных интегральных схем с большим количеством элементов разных размеров с целью обеспечения более равномерного нагрева всех элементов целесообразно подвергать пластины воздействию нескольких частот одновременно. Параметры высокочастотной обработки пластин (частоту, 1 ющность электромагнитных колебаний и продолжительность выдержки пластин) определяют экспериментально с равнением результатов отбраковочных испытаний с испытаниями контрольной партии приборов такого же типа, которые .проводятся обычным известнь1м способом, включающим термоэлектротре-. нировку. При этом устанавливают такие режимы высокочастотной обработки пластины, чтобы общий процент отсева дефектных приборов после окончания технологического цикла и выпуска готовых изделий бьт одинаков для обоих партий приборов при заданном уровне надежности изделий. Использование предлагаемого способа отбраковки полупроводниковых приборов обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества:а)позволяет отбраковывать потенциально ненадежные приборы на ранней стадии производства (в частности, на пластинах), что дает экономию на последующих технологических операциях; б)снизить трудоемкость изготовления изделий при сохранении показателей надежности: в)позволяет автоматизировать процесс отбраковки, что значительно упростит тренировку ьикросхем и повысит производительность труда при их изготовлении:г)повышает эффективность отбраковки благодаря обеспечению более равномерного нагрева и создания электрической нагрузки во всех элементах приборов. Формула изобретения Способ отбраковки полупроводниковых приборов, включающий измерение электрических параметров испытуемых прибовенно на полупроводниковой пластине и повышения эффективнос7и способа, перед измерением параметров пластину выдерживают в высокочастотном электромагнитном поле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Интегральные схемь. Основы проектирования и технология. Пер. с англ.

Под ред. К.И.Мартюшрва..М. ,Сов. радио, 1970, с. П9, 131-134.

2..Авторское, свидетельство СССР 286313, кл. G 01 R 31/26, 1970.

3.Чернышев А. А. и др. Отбраковочные испытания полупроводниковых приборов и И6. Зарубежная электронная техника, вып. .7 (153), М., ЦНИИ Электроника, 1977, с. 15-21 (прототип).