Прогнозирование деградации электрических параметров полупроводниковых изделий

• Автор: Арсентьев, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДЕГРАДАЦИИ ПО ИЗМЕНЕНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ППИ
1.1. Использование вероятностностатистических методов теории наджности для прогнозирования электрических параметров ППИ
1.2. Использование корреляционной и автокорреляционной функций при прогнозировании деградации электрических параметров ППИ

1.3. Прогнозирование процесса деградации электрических

параметров ППИ методами теории временных рядов

1.3.1. Регрессионные методы анализа и прогнозирования

1.4. Методы БоксаДженкинса АРПССмодсли

1.4.1. Авторегрессионные модели временных рядов АРмодели

1.4.2. Модели временных рядов со скользящим средним ССмодели

1.4.3. Модели временных рядов с авторегрессией и скользящим средним АРССмодели

1.4.4. Преимущества и недостатки моделей АРПСС
1.5. Использование НС для прогнозирования деградации электрических параметров ППИ
Выводы к главе
ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕГРАДАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ППИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
2.1. Представление экспериментальных данных
2.2. Прогнозирование процесса деградации электрических
параметров выборки партии транзисторов типа 2Т2А нейронной сетью архитектуры пеуГГ
2.3. Прогнозирование процесса деградации электрических
параметров выборки партии транзисторов типа 2Т2А нейронной сетью архитектуры пемтЬе

2.4. Прогнозирование процесса деградации электрических параметров выборки партии транзисторов типа 2Т2Л нейронной сетью архитектуры
Выводы к главе
Глава 3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕГРАДАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПОМОЩЬЮ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И МЕТОДОВ ТЕОРИИ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ
3.1. Понятие о методе окон
3.2. Построения прогноза нейронной сетью пеуГГс использованием метода окон для нормы по границе электрических параметров выборки партии транзисторов типа 2Т2А
3.3. Построения прогноза нейронной сетью пеуГ с использованием метода окон для нормы по границе электрических параметров ИС типа ТМ2 и 0РУ
3.4. Построения прогноза нейронной сетью пеугЬе и пегпп с использованием метода окон для нормы по границе электрических параметров выборки партии транзисторов 2Т2А по результатам испытаний на долговечность
3.5. Отбраковка партий полупроводниковых изделий по траектории деградации электрических параметров на примере выборок партий транзисторов типа 2Т2А
Выводы к главе 3 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПРИЛОЖЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ


Разработать методики построения краткосрочных и долгосрочных прогнозов деградации электрических параметров ППИ с использованием нейросетевых парадигм классической двухслойной однонаправленной, радиальнобазисной и обобщеннорегрессионной НС. Изучить способности нейросетевых парадигм строить долгосрочные и краткосрочные прогнозы на базе экспериментальных данных об испытании на долговечность в условиях и режимах, оговоренных в ТУ трех партий биполярных транзисторов 2Т2А, ИС малой и средней степени интеграции статической ОЗУ типа 0РУ5 и Этриггера типа ТМ2. Прогнозами нейросетевых парадигм по экспериментально полученным данным подтвердить возможность НС строить прогнозы для различных классов ППИ, таких как дискретные приборы и ИС малой и средней степени интеграции. Научная новизна. Разработаны методики прогнозирования процесса деградации электрических параметров ППИ с применением теории НС и теории распознавания образов для построения краткосрочных и долгосрочных прогнозов с использованием систем МаИаЬтиПпк. Доказано, что метод окон, основанный на теории НС и теории распознавания образов, способен составлять адекватные краткосрочные и долгосрочные прогнозы деградации электрических параметров ППИ как для дискретных приборов, так и для ИС малой и средней степени интеграции. Подтверждено, что при построении прогнозов возможно использовать интегральную оценку норму по границе технических допусков ИС, учитывающую более двух электрических параметров ППИ, указанных в ТУ. Практическая значимость. Предложена интегральная прогнозирующая оценка модифицированная евклидова норма норма по границе, составленная из основных контролируемых по ТУ электрических параметров ППИ при испытании на долговечность и сохраняемость. Ье и евклидовой нормы в системе МаОаЬтиПпк. Подтверждено, что метод окон с использованием НС пеуГ0 и модифицированной евклидовой нормы деградации электрических параметров 2э, Лбо, Лбо транзистора 2Т2А дает лучший прогноз, чем модель временных рядов АРПСС 1,1,0 и прогноз линейной авторегрессии. Подтверждена возможность нейросетевых парадигм строить прогнозы для различных классов ПЛИ, таких как дискретные приборы биполярный транзистор 2Т2А и ИС малой и средней степени интеграции статической ОЗУ типа 0РУ5 и Итриггера типа ТМ2. По результатам прогноза деградации электрических параметров ПГ1И методом окон с использованием модифицированной евклидовой нормы и нейронных сетей подтвержден гарантированный срок службы транзистора 2Т2А в течение 0 тыс. Предложена методика построения прогнозов не только по собственным экспериментальным данным партии приборов, но и по экспериментальным данным предшествующих партий, произведенных с одинаковым технологическим маршрутом. Построение прогнозов осуществляется в системе МааЬтиПпк. Основные положения, выносимые на защиту. Методика построения краткосрочных прогнозов процесса деградации более двух электрических параметров ППИ в партии с помощью НС в системе МаиаЬБшиПпк. Методика построения долгосрочных прогнозов процесса деградации более двух электрических параметров ППИ методом окон с помощью НС в системе МаЙаЬБтшНпк. Методика прогнозирования электрических параметров партии ИС по траектории процесса деградации предыдущих партий ППИ с использованием НС в системе МаЙаЬшиПпк. Апробация работы. Зеленоград, ежегодных научнотехнических конференциях профессорскопреподавательского состава, аспирантов и студентов ФГБОУ ВПО Воронежский государственный технический университет Воронеж, . Результаты работ отражены в госбюджетной НИР ГБ . Публикации. По теме диссертации опубликована научная работа, в том числе 8 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, диссертанту принадлежат статистическая обработка экспериментов, разработка моделей деградации и реализация их в системах МаНаЬБтиНпк, БГабэПса Гог Vi, разработка алгоритмов и программ метода окон, обсуждение полученных результатов. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературы, включающего наименований. Работа изложена на 3 страницах, содержит таблиц и рисунков.