Диагностические методы оценки надежности полупроводниковых изделий с использованием электростатических разрядов

• Автор: Адамян, Александр Гариивич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 96 с. : ил.

Известно, что надежность любого изделия, заложенная при конструировании, обеспечивается технологическим процессом изготовления. Технологические отбраковочные испытания полупроводниковых изделий ППИ диодов, транзисторов и интегральных схем, объем которых устанавливается изготовителем в зависимости от вида приемки изделий, их конструктивнотехнологических особенностей, технических и экономических возможностей изготовителя, служат для повышения надежности партий изделий путем отделения потенциально ненадежных 1. Отбраковочные испытания ППИ, в первую очередь электротренировка, занимают много времени, требуют сложное громоздкое стендовое оборудование, больших затрат электроэнергии и площадей для его размещения 2. В связи с этим в настоящее время большое распространение получили так называемые альтернативные диагностические методы отбраковки потенциально ненадежных изделий с меньшими экономическими затратами, но не с менее, а зачастую и более эффективными результатами. Считается, что любая представительная выборка при выпуске ППИ состоит из трех различных по надежности групп группа, характеризуемая интенсивностью отказов X точно соответствующей нормам требованиям технических условий ТУ на изделия группа, более надежная, и группа изделий, менее надежная по сравнению с ТУ 3.


Определена величина допустимого значения электростатического потенциала транзисторов типа КП8Е1, равная 0 В, что соответствует третей степени жесткости транзисторы проявляют наибольшую стойкость к воздействиям ЭСР отрицательной полярности на вывода пары затворсток и наименьшую стойкость к воздействию ЭСР чередованием полярностей. Показано, что механические, климатические и электрические воздействия и испытания на безотказность снижают стойкость ППИ к ЭСР. Разработан способ сравнительной оценки надежности партий транзисторов. Разработан способ разделения партии транзисторов по стойкости к воздействию ЭСР. Разработан способ разделения партии ИС на группы схем по надежности. Величина допустимого значения электростатического потенциала ф введена в технические условия ЛДБК0 на транзисторы типа
2. ЭСР возрастающей величины. На способ сравнительной оценки надежности партии транзисторов подана заявка на изобретение. Разработанный способ разделения партии транзисторов по стойкости к воздействию ЭСР позволяет осуществить разделение путем измерения зависимости коэффициента усиления по току от тока коллектора до, после воздействия ЭСР и после термического отжига. На разработанный способ получен патент на изобретение 3 от . Разработанный способ разделения партии ИС на группы схем по надежности основан на зависимости критического напряжения питания от температуры до и после воздействия ЭСР и после термического отжига. Способ позволяет разделить ИС по надежности на три группы пониженную, соответствующую техническим условиям и повышенную. На данный способ подана заявка на изобретение. Снижение стойкости ППИ к ЭСР после воздействия внешних дестабилизирующих факторов. Способ сравнительной оценки надежности партий транзисторов. Способ разделения партии транзисторов по стойкости к воздействию ЭСР. Способ разделения партии ИС на группы схем по надежности. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на международных научнотехнических семинарах Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах Москва, , гг. Воронеж, г. Современные проблемы радиоэлектроники Красноярск, г. VI всероссийской научной конференции студентов и аспирантов Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления Таганрог, г. Основные результаты работы изложены в публикациях, в том числе в монографии Диагностические методы контроля качества и прогнозирующей оценки надежности полупроводниковых изделий Мн. Белорусская наука, г. В совместных работах автору принадлежит экспериментальная часть, поиск и разработка принципов новых диагностических методов оценки надежности ППИ, обсуждение результатов. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит страниц текста, включает рисунков, таблиц и библиографию из наименований. Одной из особенностей характеристик, определяющих качество и надежность серийно выпускаемых полупроводниковых изделий, является присутствие в них скрытых дефектов производства, приводящих к отказам изделий в процессе их эксплуатации. ППИ представляют собой сложную композицию разнородных по свойствам и формам материалов, соединяемых между собой путем выполнения ряда технологических операций эпитаксии, диффузии, плавления, напыления, напайки, приварки и т. Известно, что качество и надежность ППИ в значительной степени определяются плотностью и характером распределения структурных дефектов в исходных пластинах полупроводниковых материалов. Вариации плотности дефектов по площади пластин непосредственно влияют на изменение электрофизических свойств и во многом определяют деградационные свойства параметров готовых изделий и их надежность 7. На всех технологических операциях изготовления ППИ возникают дополнительные внутренние механические напряжения МП как результат нагрева термические МН, легирования концентрационные МИ, нанесения и травления различных функциональных слоев структурные и межфазные МН 8. Например, высокотемпературные операции эпитаксия, диффузия, оксидирование и т. В зависимости от уровня дефектности исходных материалов и стабильности режимов технологических операций каждое ППИ характеризуется своим уровнем внутренних механических напряжений, неоднородных по объему изделия.