Способ отбраковки полупроводниковых приборов

Союз СоветсииаСоцивлмстичвсиикРвслублми ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11871104(51)М. Кл,6 01 В 31/26 вввударствкииый комитет СССР ао демам изобретений и открытий(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, химических10 реакций, ионной проводимости, развитием структурных дефектов вследствие наличия термомеханических напряжений и т.п. Протекание таких процессов ускоряется в условиях повышенной температу.15ры и при наличии электрических нагру зок на элементах приборов. Для выявления приборов со скрытыми дефектами или повышенной нестабильностью параметров,20 способных вызвать 1 аниие отказы при эксплуатации, применяют различные отбраковочные испытания, в том числе электротермотренировку. Известны способы отбраковки полупроводниковых приборов, включающие измерение электрических параметров испытуемых приборов и разбраковку по ним приборов на годные и дефектные 11-31.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 1 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 этаопе их изготовления. При этом на сборкпотенциально ненадежных, в конечномитоге отбраковываемых изделий, затрачиваются материалы, создаются дополнительные затраты времени, требуетсядополнительное оборудование, что увеличивает трудоемкость изготовленияизделий и их стоимость.Кроме того, известные способы 30электротермотренировки не позволяютпроводить 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,требующие для обеспечения рабочих режимов сложных наборов тестовых сигналдв, обычно тренируют в статических режимах, подавая на них только напряжение питания, что не позволяет охватитьвсе их элементы достаточной электрической нагрузкой и в конечном счетеснижает эффективность отбраковки.Целью изобретения является обеспечение отбраковки приборов непосредственно на полупроводниковой пластине и повьппение 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, передизмерением параметров пластину выдерживают в высокочастотном электромагнитном поле.Предлагаемый способ осуществляетсяследующим образом.Полупроводниковые пластины послеформирования на них структур полупро,водниковых приборов или интегральных схем до скрайбирования на кристап лы помещают в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое генератором. За счет воздействия вихревых токов, вазникающих в структуре проводящих элементов, приборов, создается повышенная температура. Кроме того,воздействие электромагнитного поля вызывает генерацию носителей зарядовв различных областях структуры, их на-,копление, интенсифицирует комбинационные процессы, вызывает протекание неуправляемых токов и т.п., что эквивалентно созданию интенсивной электричес 4 4кой нагрузки практически всех элементов изделия.Частоту электромагнитного поля целесообразно выбирать в пределах от 10 до10 й. Для сложных интегральных схем6с большим количеством элементов разныхразмеров с целью обеспечения болееравномерного нагрева всех элементовцелесообразно подвергать пластины воздействию нескольких частот одновременно.Параметры высокочастотной обработкипластин (частоту, мощность электромагнитных колебаний и продолжительностьвыдержки пластин) определяют экспериментально с равнением результатов отбраковочных испытаний с испытаниями контрольной партии приборов такого же типа,которые .проводятся обычным известнымспособом, включающим термоэлектротре-.нировку. При этом устанавливают такиережимы высокочастотной обработки пластины, чтобы общий процент отсева дефектных приборов после окончания технологического цикла и выпуска готовых изделий был одинаков для обоих партий приборов при заданном уровне надежностиизделий.Использование предлагаемого спосо".ба отбраковки полупроводниковых приборов обеспечивает по сравнению сизвестными способами еледующие преимущества:а)позволяет отбраковывать потенциально ненадежные приборы на раннейстадии производства (в частности, напластинах), что дает экономию напоследующих технологических операциях;б)снизить трудоемкость изготовления изделий при сохранении показателейнадежности:в)позволяет автоматизировать процесс отбраковки, что значительно упростит тренировку микросхем и повыситпроизводительность труда при их изготовлении:г)повьпаает эффективность отбраковки благодаря обеспечению более равномерного нагрева и создания электрической нагрузки во всех элементах приборов,формула изобретенияСпособ отбраковки полупроводниковыхприборов, включающий измерение элект"рических параметров испытуемых приборов и разбраковку по ним приборов нагодные и дефектные, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью обеспечения отбраковки приборов непосредственно на полупроводниковой пластинеи повышения эффективности способа,перед измерением параметров пластинувыдерживают в высокочастотном электромагнитном поле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Интегральные схеьы. Основы проектирования и технология. Пер. с англ. 87104 6Под ред. К.И.МартвшоваМ.,"Сов.радио", 1970, с. 119, 131-134.2.,Авторское. свидетельство СССРФ 286313, кл. С 01 й 31/26, 1970.3. Чернышев А. А. и др, Отбраковочные испытания полупроводниковых приборов и ИСва "Зарубежная электроннаятехника", вып 7 (153), М., ЦНИИ "Элек.троника", 977, с. 15-2 (прототип).2 И Р8430/18 Тираж 735 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЕРауискак наб. а. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ Составитель Ю. Брыз галовРевакто Л. Утехина ТехредМ.Рейвес Ко екто С. Шекмар