Способ отбраковки полупроводниковых приборов

 

Союз Соввтсиив

Социвлмстичвсиик

Рвслублми

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)871104 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 30. Г1. 79 (21) 2846256/18-25 с присоединением заявки .%— (23) П риоритет (5I)M. Кл.

G 01 R 31/26

9вудврствеввый квмнтет

СССР во демам изобретений н открытий (53) УЙК 621. . 382. 3 (088. 8) Опубликовано 07. 10. 81. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 10. 10

I0. Д. Букевич, Б. Г. Железняков и„.-"К. В. Молчанов - "

j

1 з (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

t (54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к электронной промышленности и может быть использовано для испытаний и отбраковки потенциально ненадежных полупроводнико" вых приборов и интегральных схем в процессе их изготовления.

Известно, что деградация параметров и постепенные отказы полупроводниковых приборов и интегральных схем обусловлены протеканием ряда физико-химичес.— ких процессов : диффузии, химических

19 реакций, ионной проводимости, развитием структурных дефектов вследствие наличия термомеханических напряжений и т.п. Протекание таких процессов ускоряется в условиях повышенной температу15

° ры и при наличии электрических нагру зок на элементах приборов. Для выявления приборов со скрытыми дефектами или повышенной нестабильностью параметров, 20 способных вызвать 1 аннию отказы при эксплуатации, применяют различные отбраковочные испытания, в том числе электротермотренировку.

Известны способы отбраковки полупроводниковых приборов, включающие измерение электрических пар аметров испытуемых приборов и разбраковку по ним приборов на годные и дефектные (1-3).

Известные способы предполагают проведение перед операцией измерения электрических параметров приборов, их: термотренировку, т. е. одновременное воздействие на испытуемые приборы высокой температурой и созданием на них определенного электрического режима.

В одном из известных способов (2 ) температура создается путем нагрева испытуемых иэделий электрическими импульсами заданной величины и формы, подаваемыми на внутреннее омическое сопротивление иэделия.

Недостатком известных способов является невозможность проведения отбраковки на ранних стадиях технологического процесса изготовления приборов, так как проведение электротермотренировки возможно только после, монтажа при871!О боров в, корпус, т.е. на конечном этас пе их изготовления. При этом на сборк 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 10 электротермотренировки не позволяют проводить ее непосредственнЬ на полупроводниковой пластине, так как требуют контактирующих устройств с боль-. шим количеством контактов для создания электрического режима, что практически невозможно, Наконец, интегральные схемы с высокой степенью интеграции элементов, требуюшие для обеспечения рабочих режимов сложных наборов тестовых сигналдв, обычно тренируют в статических режимах, подавая на них только напряжение питания, что не позволяет охватить . все их элементы достаточной электрической нагрузкой и в конечном счете снижает эффективность отбраковки.

Целью изобретения является обеспечение отбраковки приборов непосредственно на полупроводниковой пластине и повъппение 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 въдерживают B высокочастотном электромагнитном поле.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Полупроводниковые пластины после формирования на них структур полупро,водниковых приборов или интегральных схем до скрайбирования на кристал-45 лы помещают в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое генератором. За счет воздействия вихревых токов, вазникающих в структуре проводящих элементов, приборов, создается поI вышенная температура. Кроме того, воздействие электромагнитного поля вызывает генерацию носителей зарядов в различных областях структуры, их на-, копление, интенсифиыррует комбинацион- 55 ные процессы, вызывает протекание неуправляемъи токов и т. п., что эквивалентно созданию интенсивной электричес4 4 кой нагрузки практически всех элемен. тов изделия.

Частоту электромагнитного поля целесообразно выбирать в пределах от tQ до

10 Pq. Для сложных интегральных схем

6 с большим количеством элементов разных размеров с целью обеспечения более равномерного нагрева всех элементов целесообразно подвергать пластины воздей ст вию не скольких частот одно вр еменно.

Параметры высокочастотной обработки пластин (частоту, мощность электромагнитных колебаний и продолжительность выдержки пластин) определяют экспериментально с равнением результатов отбраковочных испытаний с испытаниями контрольной партии приборов такого же типа, которые .проводятся обычным известным способом, включающим термоэлектротренировку. При этом устанавливают такие режимы высокочастотной обработки пластины, чтобы общий процент отсева дефектных приборов после окончания техноло.гического цикла и выпуска готовых изделий был одинаков для обоих партий приборов при заданном уровне надежности изделий.

Использование предлагаемого способа отбраковки полупроводниковых приборов обеспечивает по сравнению с известными способами еледующие 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 микросхем и повысит производительность труда при их изготовлении: г)повышает эффективность отбраковки благодаря обеспечению более равномерного нагрева и создания электрической нагрузки во scex элементах приборов.

Формула изобретения

Способ отбраковки полупроводниковых приборов, включающий измерение электрических параметров испытуемых приборов и разбраковку по ним приборов на годные и дефектные, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения отбраковки приборов непосредственно на полупроводниковой пластине и повышения эффективности способа, перед измерением параметров пластину выдерживают в высокочастотном электромагнитном поле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Интегральные схемы. Основы проектирования и технология. Пер. с англ.

871104 6

Под ред. К.И.Мартвшова..М.,"Ñîâ. радио", 1970, с. 19, 131-134.

2.,Авторское. свидетельство СССР

Ф 2863)3, кл. G 01 и 31/26, 1970.

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

2 22 P

8430/18 Тираж 735 Подпи сиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Moczaa K-35 Раниснан наб. а. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ

Составитель Ю. Брыз галов

Репакто Л. Уте»на ТехредМ.Рейвес Ко екто С. Шекмар