Способ анализа устройства

Использование: для выяснения причин отказов устройства или для оценки качества процесса производства внутренней части электронного устройства. Сущность изобретения заключается в том, что способ, в котором выполняют анализ образца электронного устройства посредством замера некоторого свойства в нескольких точках указанного образца и подвергают, до выполнения анализа, указанные несколько точек, по меньшей мере, одной обработке, увеличивающей различие указанного свойства, по меньшей мере, в двух элементах образца электронного устройства, представляющих собой, по меньшей мере, два слоя пакета слоев, включенного в электронное устройство, при этом указанная обработка включает резку пакета слоев таким образом, что создается различие морфологии в поверхности среза, по меньшей мере, между двумя из указанных слоев пакета. Технический результат: обеспечение возможности облегчения исследования качества электронного устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу анализа электронного устройства.

Уровень техники

Для выяснения причин, например, отказов устройства или для оценки качества процесса производства может быть полезно исследовать микроструктуру внутренней части электронного устройства.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ, позволяющий облегчить такое исследование.

Изобретением предлагается способ, в котором выполняют анализ образца электронного устройства посредством замера некоторого свойства в нескольких точках указанного образца, и подвергают, до выполнения анализа, указанные несколько точек, по меньшей мере, одной обработке, увеличивающей различие указанного свойства, по меньшей мере, в двух элементах образца электронного устройства.

В одном из вариантов осуществления изобретения свойство выбирают из группы, включающей механическое свойство, физическое свойство, химическое свойство и электрическое свойство.

В одном из вариантов осуществления анализ выполняют по методике, выбранной из группы, включающей растровую электронную микроскопию, просвечивающую электронную микроскопию и атомно-силовую микроскопию.

В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере, два элемента представляют собой, по меньшей мере, два слоя пакета слоев.

В одном из вариантов осуществления электронное устройство включает пакет слоев, а обработка включает резку пакета слоев таким образом, что создается различие морфологии поверхности среза между, по меньшей мере, двумя из слоев пакета.

В одном из вариантов осуществления обработка является химической обработкой.

В одном из вариантов осуществления свойство представляет собой интенсивность рассеяния электронов, а химическая обработка увеличивает различие интенсивности рассеяния электронов, по меньшей мере, в двух элементах.

В одном из вариантов осуществления способ включает подготовку образца электронного устройства посредством вскрытия внутренней части электронного устройства.

В одном из вариантов осуществления электронное устройство включает матрицу тонкопленочных транзисторов.

Краткое описание графических материалов

Варианты осуществления настоящего изобретения описываются ниже исключительно на примерах со ссылкой на Фиг.1, иллюстрирующую способ согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Из органического электронного устройства 2, например, дисплея из органических тонкопленочных транзисторов, органического светоизлучающего диода или органической солнечной батареи, включающего матрицу из одного или нескольких полимерных слоев, острым скальпелем, пилой или с помощью просечки вырезают (ШАГ 10) маленький образец 4. Длина и ширина этого образца 4 составляет несколько миллиметров.

Затем этот образец 4 на первой стадии ультрамикротомии погружают (ШАГ 20) в блок 6 полимерной эпоксидной смолы. При использовании методики крио-ультрамикротомии в качестве полимерной смолы, в которую погружают образец 4, может быть применена акриловая смола. Для соответствующих образцов возможна также ультрамикротомия без погружения в смолу.

Далее эпоксидный блок, содержащий погруженный образец 4, подвергают грубой торцовке (ШАГ 30) с использованием торцовочного устройства для обнажения поверхности поперечного сечения образца 4, после чего следует дальнейшая обработка (ШАГ 40) для формирования пирамидальной вершины обнаженной поверхности.

Далее применяют осциллирующий алмазный нож для срезки (ШАГ 50) с пирамидальной вершины тонких слоев (ламелей) 8 поперечного сечения толщиной, например, около 20-150 нм.

Эти сверхтонкие ламели 8 поперечного сечения прозрачны для электронного пучка электронного микроскопа.

Для увеличения контраста различных органических, полимерных и полимерно-композитных слоев органического электронного устройства эти сверхтонкие ламели 8 поперечного сечения потом химически обрабатывают (протравливают - ШАГ 70), добиваясь более контрастного изображения слоев при просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ, transmission electron microscopy - просвечивающая электронная микроскопия). Другими словами, ламели 8 химически обрабатывают, чтобы увеличить различие способности рассеяния электронов различных слоев электронного устройства. Химически обработанные таким образом ламели затем подвергают ТЕМ для получения изображений высокого разрешения, на которых можно ясно различить (ШАГ 80), по меньшей мере, два различных органических слоя органического электронного устройства и границу (границы) раздела между этими органическими слоями.

Интенсивность рассеяния электронов некоторого материала, в общем случае, зависит от количества электронов в атомах, составляющих материал (т.е. от атомного номера атомов материала). Органические материалы, полимеры и полимерные композиты, применяемые в электронных устройствах, состоят, в основном, из элементов углерода С и водорода Н, и интенсивности рассеяния электронов таких материалов, как правило, очень близки. Без определенной обработки, увеличивающей различие интенсивности рассеяния электронов разными слоями, может оказаться затруднительно различить эти слои на электронно-микроскопическом изображении.

Согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения ламели 8 химически обрабатывают химическим агентом, избирательно встраивающим атомы с относительно высоким атомным номером в один или несколько слоев (но не во все слои) и в одну или несколько границ (но не во все границы) раздела, составляющих ламели 8. В качестве химических агентов могут быть использованы, например, такие соединения, как хлоросульфоновая кислота, гидразин, фосфорно-вольфрамовая кислота и соединения тяжелых металлов, например, RuO4, RuCl3, NaClO, OsO4, уксуснокислый уранил или йод.

В одной из модификаций вышеописанного варианта осуществления для получения ламелей вместо алмазного ножа используют методику сфокусированного ионного пучка. С помощью сфокусированного ионного пучка сверхтонкие ламели 8 поперечного сечения могут быть получены непосредственно из образца 4 или из органического электронного устройства 2, при этом отпадает необходимость в шагах подготовительной вырезки, погружения и торцевания.

В другой модификации химическая обработка того же типа может быть применена для увеличения контраста различных слоев на растровых электронно-микроскопических снимках (SEM, scanning electron microscope - растровая электронная микроскопия).

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предпочтительно использовать различие механических свойств, таких, например, как твердость, жесткость, упругость и т.д., отдельных органических, полимерных и/или полимерно-композитных слоев электронного устройства. Погруженный образец (срез ультрамикротома) разрезают под таким углом и/или с такой скоростью резания, при которых эти различия механических свойств отдельных слоев проявляются в различии морфологии обнажившихся поверхностей разреза этих слоев. Различия морфологии поверхностей хорошо различимы на изображениях SEM или атомно-силовой микроскопии (AFM, Atomic Force Microscopy - атомно-силовая микроскопия) обнажившихся поверхностей, таким образом, данная методика облегчает визуализацию различных слоев, составляющих электронное устройство, и границ раздела между ними.

Вышеописанная методика облегчает визуализацию различных органических слоев в электронном устройстве и границ раздела между ними. Толщины слоев могут быть измерены с высокой степенью точности, и может быть лучше исследовано положение и качество границ раздела.

Вышеописанная методика в особенности подходит для органических и полимерных электронных устройств, содержащих пакеты слоев органических материалов и/или комбинации слоев органических материалов и слоев неорганических материалов.

Специалисту понятно, что, в дополнение к любым явно упомянутым выше модификациям, возможны разнообразные иные модификации описанных вариантов осуществления, не отступающие от объема настоящего изобретения.

1. Способ, в котором выполняют анализ образца электронного устройства посредством замера некоторого свойства в нескольких точках указанного образца и подвергают, до выполнения анализа, указанные несколько точек, по меньшей мере, одной обработке, увеличивающей различие указанного свойства, по меньшей мере, в двух элементах образца электронного устройства, представляющих собой, по меньшей мере, два слоя пакета слоев, включенного в электронное устройство, при этом указанная обработка включает резку пакета слоев таким образом, что создается различие морфологии в поверхности среза, по меньшей мере, между двумя из указанных слоев пакета.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анализ выполняют по методике, выбранной из группы, включающей растровую электронную микроскопию, просвечивающую электронную микроскопию и атомно-силовую микроскопию.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает подготовку указанного образца электронного устройства посредством вскрытия внутренней части электронного устройства.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электронное устройство включает матрицу тонкопленочных транзисторов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов и интегральных микросхем и может быть использовано для контроля качества и оценки температурных запасов цифровых интегральных микросхем на выходном и входном контроле.

Использование: для контроля качества цифровых интегральных микросхем КМОП логическими элементами и оценки их температурных запасов. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает подачу напряжения на контролируемую микросхему, переключение логического состояния греющего логического элемента последовательностью периодических импульсов, измерение изменения температурочувствительного параметра, определение теплового сопротивления, при этом греющий логический элемент переключается высокочувствительными импульсами, а в качестве температурочувствительного параметра используют длительность периода следования низкочастотных импульсов, генерируемых мультивибратором, и мультивибратор состоит из логического элемента контролируемой микросхемы и логического элемента образцовой микросхемы, работающей вместе с пассивными элементами мультивибратора при неизменной температуре.

Изобретение относится к технике измерения параметров элементов электрических цепей и может быть использовано для измерения параметров элементов многоэлементных двухполюсников, в том числе параметров элементов эквивалентных схем замещения полупроводниковых приборов.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой устройство для определения исправности полупроводниковых диодов и может быть использовано для автоматического бесконтактного контроля технического состояния мостовых диодных выпрямителей.

Изобретение относится к области тестирования дискретных объектов большой размерности. Техническим результатом является повышение глубины локализации неисправностей.

Изобретение относится к технике испытаний и может быть использовано при наземной экспериментальной отработке радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов в диапазоне давлений окружающей среды от атмосферного до соответствующего глубокому вакууму.

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам испытаний интегральных схем (ИС) на коррозионную стойкость. Сущность: перед испытанием ИС проводят проверку внешнего вида, электрических параметров и проверку герметичности, нагревают до температуры плюс 125°С со скоростью не более 100°С/мин, выдерживают при этой температуре 1 ч, резко охлаждают до минус 55°С со скоростью не более 100°С/мин, выдерживают при данной температуре 0,5 ч, плавно нагревают до плюс 2°С в течение 1 ч.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения температуры активной области светоизлучающих диодов. Заявлен cпособ измерения переходных тепловых характеристик светоизлучающих диодов (СИД), при котором инжекционный ток подают в виде последовательности импульсов нарастающей длительности с периодом между импульсами, достаточными для остывания активной области и не менее времени считывания сигнала с выхода фотоприемной линейки.

Способ предназначен для использования на выходном и входном контроле качества сверхбольших интегральных схем (СБИС) - микропроцессоров и микроконтроллеров - и оценки их температурных запасов.

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для исследования измерительных характеристик и контроля точности работы измерительного устройства многоточечных измерительных систем с входной коммутацией датчиков.

Изобретение относится к встроенному логическому анализатору и, в частности, к программируемому встроенному логическому анализатору для анализа электронной схемы. Устройство для тестирования и отладки электронной схемы, содержащее логический анализатор, имеющий первый вход, принимающий множество сигналов, и выход для обеспечения индикации обнаружения, с помощью логического анализатора, по меньшей мере одного запускающего события; и блок со встроенным самотестированием (BIST), имеющий первый вход для приема одного или более сигналов, появляющихся на первом входе логического анализатора, второй вход, соединенный с выходом логического анализатора для избирательного задействования блока BIST, причем блок BIST генерирует и поддерживает сигнатуру на основании первого и второго его входов. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил.

Использование: для отбраковки полупроводниковых приборов. Сущность изобретения заключается в подаче на каждый прибор из группы однотипных приборов неизменные напряжения питания, приложении последовательности циклов ионизирующего излучения, доза которого накапливается в каждом цикле с тем, чтобы получить вызванное ею приращение интегрального низкочастотного шума прибора над шумами его исходного состояния, анализе приращений интегрального шума с ростом накопленной дозы, определении приращения интегрального шума, достигнутого к моменту окончания М-го цикла, с которого начинают уверенно фиксироваться изменения рабочего тока прибора, выбраковке приборов тех типов, у которых среднее значение приращения интегрального шума на единицу дозы, достигнутое к моменту окончания М-го цикла, оказывается больше, чем у приборов других типов. Технический результат: обеспечение возможности повышения достоверности определения стойкости полупроводниковых приборов к проникающим ионизирующим излучениям. 2 ил.

Использование: для определения стойкости к радиационным и температурным воздействиям наноэлектронного резонансно-туннельного диода. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения стойкости к радиационным и температурным воздействиям наноэлектронного резонансно-туннельного диода (РТД) на основе многослойных AlGaAs (алюминий, галлий, арсеникум) полупроводниковых гетероструктур заключается в последовательном приложении циклов радиационных воздействий на партию РТД, доза которых постепенно накапливается в каждом цикле, и температурных воздействий, время воздействия которых постепенно увеличивается, с тем, чтобы получить вызванное ими изменение вольт-амперной характеристики (ВАХ) в рабочей области не менее чем на порядок больше погрешности измерения, в определении количества циклов радиационных и температурных воздействий путем установления ВАХ, соответствующей параметрическому отказу для конкретного применения РТД, в построении семейства ВАХ, в определении на основе анализа кинетики ВАХ скорости деградации РТД и в определении стойкости к радиационным и температурным воздействиям РТД на основе полученной скорости деградации РТД. Технический результат: обеспечение возможности определения стойкости к радиационным и температурным воздействиям наноэлектронного резонансно-туннельного диода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для контроля тепловых свойств цифровых интегральных схем. Сущность изобретения заключается в том, что способ заключается в разогреве цифровой интегральной схемы ступенчатой электрической греющей мощностью известной величины и в измерении в определенные моменты времени в процессе разогрева цифровой интегральной схемы температурочувствительного параметра с известным температурным коэффициентом, по изменению которого рассчитывают приращение температуры активной области цифровой интегральной схемы, с целью упрощения способа и уменьшения погрешности измерения переходной тепловой характеристики для задания электрической греющей мощности нечетное число (n>1) логических элементов контролируемой цифровой интегральной схемы соединяют по схеме кольцевого генератора, подключают его к источнику питания, в заданные моменты времени ti измеряют мгновенную мощность, потребляемую цифровой интегральной схемой от источника питания, и частоту колебаний кольцевого генератора, а значение переходной тепловой характеристики в момент времени t находят по формуле: где и - частота колебаний кольцевого генератора в моменты времени t0=0 и ti соответственно, - температурный коэффициент частоты колебаний кольцевого генератора, Рср(ti)=[Р(0)+P(ti)]/2 - средняя мощность, потребляемая цифровой интегральной схемой за время от начала нагрева t0=0 до момента времени ti, а P(0) и P(ti) - мгновенная мощность, потребляемая цифровой интегральной схемой в моменты времени t0=0 и ti соответственно. Технический результат: обеспечение возможности упрощения способа и уменьшения погрешности измерения тепловой переходной характеристики цифровых интегральных схем. 2 ил.

Изобретение относится к области микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля параметров микросхем при их производстве. Технический результат: повышение точности и достоверности определения нагрузочной способности микросхем. Сущность: устройство содержит генератор прямоугольного напряжения 1, испытуемую микросхему 2, рабочую микросхему 3, вольтметр 4, элементы нагрузки 5-1…5-k, коммутатор 6, элемент И 7, компаратор 8, счетчик импульсов 9, источник опорного напряжения 10. В устройстве последовательно соединены генератор прямоугольного напряжения 1, рабочая микросхема 3, элемент И 7 и счетчик импульсов 9, а также источник опорного напряжения 10 и компаратор 8. Входная клемма испытуемой микросхемы 2 также подключена к выходу генератора прямоугольного напряжения 1. Сигнальные входы вольтметра 4 и коммутатора 6 объединены и подключены к выходной клемме испытуемой микросхемы 2. Управляющие входы вольтметра 4 и коммутатора 6 объединены и также подключены к выходу рабочей микросхемы 3. Выход вольтметра 4 связан со вторым входом компаратора 8, выход которого подключен ко второму входу элемента И 7. Каждый из выходов коммутатора 6 подключен к входу одноименного элемента нагрузки 5-1…5-k. 1 ил.

Устройство для определения нагрузочной способности микросхем относится к области микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля параметров микросхем при их производстве. Технический результат заключатся в повышении точности и достоверности определения нагрузочной способности микросхем. Устройство для определения нагрузочной способности микросхем содержит генератор прямоугольного напряжения 1, испытуемую микросхему 2, вольтметр 3, элементы нагрузки 4-1…4-k, коммутатор 5, элемент И 6, компаратор 7, счетчик импульсов 8 и источник опорного напряжения 9. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного непрерывного контроля исправности электротехнических объектов переменного тока. Устройство содержит: датчик напряженности внешнего магнитного поля, размещенного вблизи объекта контроля, выход которого связан с входом усилителя; узкополосный фильтр, настроенный на частоту 2ω (ω - частота питающего объект переменного напряжения), выход которого подключен к входам двух компараторов логического блока, имеющих различные уровни срабатывания. При этом к выходу компаратора, имеющего меньший уровень срабатывания, подключены входы логических элементов И-НЕ и И. Ко второму входу логического элемента И-НЕ подключены выход компаратора с большим уровнем срабатывания и второй индикатор блока индикации, а выход логического элемента И-НЕ подключен ко второму входу логического элемента И, к выходу которого подключен первый индикатор. Причем датчик напряженности выполнен в виде трех одинаковых ортогонально размещенных цилиндрических обмоток, начальные выводы которых соединены между собой и заземлены, а конечные выводы подключены соответственно к усилителям, каждый из которых соединен со своим квадратором, выходы которых соединены с входами суммирующего устройства, а выход суммирующего устройства подключен к устройству извлечения квадратного корня, соединенного с интегратором, выход которого, в свою очередь, подключен к входу полосового фильтра. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства. 2 ил.

Изобретения могут использоваться в электронной, космической, авиационной, военной и других отраслях промышленности. Способ измерения электрических параметров или характеристик объекта исследования, установленного в электронном устройстве или блоке без демонтажа объекта исследования с печатной платы, на которой он установлен, заключается в том, что посредством подключающего устройства измерительного оборудования или прибора подключают объект исследования - электрически соединяют его с таким оборудованием или прибором, согласно изобретению используют как минимум один специальный электронный компонент – Тест-ключ, который выполнен с возможностью замыкания и размыкания электрической цепи, подключенной к паре его выводов, при этом Тест-ключ электрически соединяют последовательно с объектом исследования, для чего его располагают непосредственно перед или за объектом исследования в соответствии с электрической схемой упомянутых устройства или блока, причем один из выводов пары электрически соединяют с заданным полюсом объекта исследования, в то время как другой - с тем местом или участком электрической цепи измеряемых устройства или блока, с которым этот полюс должен быть электрически соединен, при этом исключают соединение самого такого полюса с указанным местом посредством стационарно установленного проводника, причем обеспечивают возможность электрического соединения с таким полюсом подключающего устройства упомянутых оборудования или прибора, для чего обеспечивают возможность физического доступа извне к электрически соединенному с ним проводнику до, во время или после подключения объекта исследования к упомянутым оборудованию или прибору, но перед измерением, посредством управляющего состоянием Тест-ключа воздействия обеспечивают размыкание ключа, соответствующего упомянутому полюсу объекта исследования, за счет чего отключают объект исследования от электрической цепи упомянутых устройства или блока, после чего диагностируют объект исследования, электрически развязанный с электрической цепью упомянутых устройства или блока или с ее частью, причем не менее чем на время измерений или, по крайней мере, не менее чем на время тестирования объекта исследования упомянутым оборудованием или прибором поддерживают Тест-ключ в разомкнутом состоянии, тогда как по окончании измерений или тестирования объекта исследования непосредственно или отсрочено обеспечивают замыканием Тест-ключа подключение объекта исследования к указанной цепи для обеспечения возможности штатного функционирования диагностируемого устройства или блока. Технический результат, достигаемый при использовании изобретений, заключается в снижении затрат времени на проведение диагностики и настройки электронных устройств или блоков, что обеспечивается за счет снижения затрат времени на измерение распаянных на печатных платах объектов исследования и исключения деструктивного влияния на них процесса измерения в виду исключения необходимости их полного и частичного демонтажа с плат. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного автоматизированного контроля параметров и диагностики технического состояния объектов, функционирование которых состоит из периодически повторяющихся циклов. Способ контроля и диагностики состояния сложных объектов, функционирование которых состоит из периодически повторяющихся циклов, заключается в регистрации сигнала информационного параметра состояния объекта, создании из этого сигнала его искаженного заведомо известным методом образа (реплики), получении характеристической кривой путем подачи на вход X осциллографа сигнала информационного параметра состояния, а на вход У - его образа (реплики) и сравнении наблюдаемой характеристической кривой с предварительно созданным банком эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта и на основании совпадения этих кривых установлении наличия соответствующего дефекта. При этом внутри периода изменения информационного параметра стробоскопическим методом выделяется область, наиболее полно отражающая наличие имеющегося дефекта, которая при необходимости может перемещаться в пределах периода, а также изменяться по длительности, и для этой области формируется характеристическая кривая, которая сравнивается с предварительно созданными соответствующими характеристическими кривыми из банка эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта контроля. Предлагаемый способ позволяет реализовать возможность углубленного анализа состояния сложных объектов, процесс функционирования которых состоит из периодически повторяющихся циклов за счет повышения точности и достоверности результатов измерения и высокочувствительного алгоритма их обработки. 4 ил.

Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к средствам и методам тестирования электронных компонентов, в том числе при их производстве. Предложен способ тестирования электронных компонентов, включающий следующие этапы: осуществляют размещение по меньшей мере одного тестируемого электронного компонента на заданной позиции в емкости для тестирования; осуществляют опускание термогруппы, смонтированной над контактной поверхностью с контактными прессорами, расположенными в соответствии с расположением электронных компонентов, и содержащей по меньшей мере один элемент Пельтье, на указанный по меньшей мере один электронный компонент, причем прессоры соприкасаются с электронными компонентами без зазора; осуществляют управление питанием указанной термогруппы для достижения заданной температуры по меньшей мере одним указанным элементом Пельтье и по меньшей мере одним электронным компонентом, при этом изменение температуры при помощи прессоров происходит за счет теплопроводности; осуществляют тестирование параметров по меньшей мере одного электронного компонента при заданной температуре; прекращают тестирование электронных компонентов с последующим подъемом термогруппы и извлечением по меньшей мере одного электронного компонента из емкости для тестирования. Технический результат - повышение эффективности тестирования и снижение уровня механического стресса электронных компонентов. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх