Способ испытания на надежность полупроводниковых приборов с мдп-структурой

 

Изобретение может использоваться для выявления потенциально ненадежных структур при изготовлении полупроводниковых приборов на основе МДП - структур. Цель изобретения - повышение достоверности испытаний - достигается воздействием на структуры магнитным полем, инициирующем эволюцию примесно-дефектных комплексов в полупроводниках. Способ заключается в измерении при одинаковых условиях информативных электрических параметров структур до и после термостатирования, при этом до или одновременно с термостатированием на них воздействуют магнитным полем, увеличивая его от 0 до 2·10⁵ А/м , после чего отбраковывают структуры при изменении их параметров, превышающем эталонное значение этой разницы. Измерения упрощаются, если термостатирование проводится при комнатной температуре.

Изобретение относится к электронной технике и может быт использовано для отбраковки потенциально ненадежных полупроводниковых структур на различных стадиях изготовления полупроводниковых приборов на основе МДП-структур. Цель изобретения - повышение достоверности испытаний. П р и м е р 1. Способ был опробован на МДП-конденсаторах, сформированных термическим окислением кремниевой подложки КЭФ-20 в атмосфере сухого кислорода. Толщина SiO₂ 45 нм, площадь алюминиевых электродов 1 мм². На МОП-структуру воздействуют магнитным полем (МП), напряженность которого увеличивают в течение 0,2 мс до 2˙10⁵ А/м и выключают. Затем структуру помещают в термостат и выдерживают при 70^оС в течение 1 ч. После термостатирования измеряют ток утечки через диэлектрик и отбраковывают те структуры, токи утечки в которых при величине электрического поля в окисле 3 МВ/cм превысили исходное значение в 3 раза. До воздействия МП считались годными 100%, а после испытаний 30% структур были отбракованы. П р и м е р 2. Способ упрощается, если термостатирование проводят при комнатной температуре. Измеряют время релаксации нестационарной емкости аналогичных МДП-структур, сформированных на одной пластине. Прикладывают к ним обедняющее напряжение величиной 10 В. Диапазон измеренных значений этих времен 10-20 с. Затем пластину вносят на 10 с в МП постоянного электромагнита напряженностью 2 ˙10⁵ А/м и вынимают из него. Через 5 ч при той же комнатной температуре измеряют время релаксации нестационарной емкости МДП-структур и отбраковывают структуры, у которых зарегистрировано уменьшение времени релаксации более чем в n раз (n - эталонное значение, n≥2). Доля негодных структур 10%. Таким образом, способ позволяет выявить дефекты без нагрева пластин. Предложенный способ позволяет более достоверно выявлять ненадежные полупроводниковые приборы, что связано с инициирующим воздействием МП на реакцию дефектов в неравновесных многокомпонентных системах (в частности, возможен распад примесно-дефектных комплексов). Механизм такого воздействия связан с долговременной релаксацией спиновой системы ядер, взаимодействующей со спиновой системой электронов, локализованных на дефектах.

Формула изобретения

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА НАДЕЖНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ С МДП-СТРУКТУРОЙ, включающий измерение в одинаковых условиях электрических параметров структур до и после термостатирования и выявление потенциально ненадежных приборов при изменении этих параметров, превышающих заданное значение этого изменения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний, до термостатирования или одновременно с ним на структуру воздействуют магнитным полем, увеличивая его от 0 до 2,0 · 10⁵ А/м, а затем выключая его.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---