Способ контроля качества интегральных схем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119 1511 4 С О 1 К 31/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ(57) Изобретение относится к областиконтроля изделий электронной техники.Цель изобретения - сокращение времении повышение достоверности контроляза счет оптимального выбора информативных цепей и величины измерительного тока. Реализация способа иллюстрируется примером, Партия микросхемподвергается измерению ш-характеристик между следующими парами выводов.4-6, 4-8, 5-4, 6-7После регистрации ш-характеристик вся партия былаподвергнута форсированным испытаниямна надежность. Для каждой из отказавших микросхем опредвлены относительные отклонения ш-параметра по каждойцепи. Цепи, в которых относительноеотклонение ш-параметра максимально,были выбраны в качестве информативных. В качестве измерительных выбрались значения токов, реализующиемаксимальное отклонение ш-параметраот номинального значения. Выбранныеинформативные цепи и значения токовиспользуются,.при дальнейшем контро-.ле микросхем данного типа, 2 ил,Изобретение относится к средствам;контроля изделий электронной техники и может быть использовано дляконтроля качества ИС, а также приотборе ИС для высоконадежной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).Цель изобретения - сокращениевремени контроля и повышение достоверности за счет оптимального выбораинформативных цепей и величины измерительного тока,На фиг.1 представлены типовые щ-характеристики цепей интегральныхсхем; на фиг.2 - ш-характеристикиряда отказавших интегральных схем.Сущность способа заключается втом, что измерения ш-характеристикпозволяют выявлять дефекты поверхности и объема кристалла. Могут бытьиспользованы два метода контролящ-характеристик: метод, основанныйна прохождении через р-и-переходнепрерывно изменяющегося тока, слуямт для наблюдения, например, на 25экране осцилаграфа непрерывной кривой ш=й(1); метод, основанный напропускании через испытуемый переходпульсирующего тока, служит для изме"рения щ-характеристики в дискретныхтоковых точках,Дифференциальное. сопротивлениер-и-перехода КТ где = -- температурный потенциал; 1 - ток через переход. В конечных приращениях 40ЫПри постоянном отношении "- полу 1чают У 3-ш.В общем случае большие или меньшие отклонения от типовой щ-характеристики имеют большинство интегральных схем. Наличие отклонения и его величина не обязательно являются указанием на возможный отказ интегральных схем в процессе эксплуатации. В то же время каждый дефект, являющийся следствием нарушения технологии изготовления интегральных схем должен проявить себя в виде характерного отклонения щ-характеристики оттиповой,В эависииасти от.вида дефекта отклонения щ-характеристики могут проявляться в различных цепях и при различных значениях измерительного тока. Исходя из того, что число видов дефектов для данного типа интегральных схем конечно, можно ограничиться контролем части цепей при определенных значениях измерительного тока, что обеспечит контроль одной точки ш-характеристики - ш-параметра, Для большинства отказавших при испытаниях интегральных схем характерно наличие отклонений ш-параметра одновременно в нескольких цепях, Исходя из предположения о том, что определенный дефект может влиять на отклонение щ-параметра в различных цепях, а из нескольких одновременно имеющихся дефектов один оказывает наибольшее влияние на нацежность интегральных схем и, соответственно, проявляется в большем отклонении щ-параметра, целесообразно принять решение о выборе по меньшей мере одной цепи и нескольких значений измерительного тока, характеризуемых максимальными отклонениями ш-параметра от типового значения, Выбор нескольких значений тока и отказ от контроля непрерывной щ-ха" рактеристики в полном диапазоне токов упрощает процесс контроля. Повышение достоверности контроля дости гается за счет выбора в качестве информативных тех цепей, в которых отклонение ш-параметра у отказавших интегральных схем максимально, В отличие от известного способа, при котором выбираются цепи с наиболее часто встречающимися аномалиями, в предложенном способе может быть выбрана цепь с редко встречающимися аномалиями, так как факт отказа интегральных схем является достаточным основанием для отнесения данных отклонений к числу информативных. Цепи, в которых отклонения ш-параметра не влияют на надежность интегральных схем (не приводят к отказу в процессе испытаний), не включаются в число информативных. Таким образом, уменьшается вероятность забракования надежной и пропуска ненадежной интегральной схемы.20 Цепи типйш п 1тип Ьтгде -- относительное отклонениеВ9. в,п - типовое значение тп-параметра;тцрп, - значение ш-параметра конкретной цепи.Цепи, в которых относительное отклонение п-параметра максимально, были выбраны в качестве информативных, Выбор значений измерительных токов иллюстрируется на фиг,2, В . качестве измерительных выбираются значения токов, при которых отклонения ш-параметра от типового значения имеют максимум (таки 1 1, 1 э). Аналогично выбираются значения измерительных токов по остальным информативным цепям. Границы забраковки для каждой информативной цепи при выбранных значениях измерительных токов устанавливаются в зависимости от степени жесткости контроля, в слу 30 35 П р и м е р. Контролю подвергались партия интегральных схем типономинала 15 ЭУД 2 в количестве 100 шт. Доступным для измерения ш-параметра являются5 следующие цепи: 4 - 6, 4 - 8, 5 - 4, 6 - 7 (цепи обозначены парами выводов контролируемых интегральных схем).Типовые ш-характеристики для указанных цепей приведены на фиг1. Для 10 всех интегральных схем были получены и зарегистрированы щ-характеристики по всем указанным цепям, после чего были проведены форсированные испытания интегральных схем на надежность, 15 Для каждой иэ отказавших интегральных схем вычислялись значения относительных отклонений от типового значения по всем цепям по формуле чае отбора интегральных схем для производства высоконадежной аппаратуры в зависимасти от степени ответственности аппаратуры и требований к ее надежности,Формула изобретенияСпособ контроля качества интегральных схем, заключающийся в том, что в контролируемых микросхемах выделяют все цепи, доступные для снятия щ-характеристик (определяют типовые гп-характеристики информативных цепей, проводят измерения ш-характеристик контролируемых интегральных схем по информативным цепям, по сравнению полученных ш-характерис тик с типовыми при установленных границах отбраковки судят о годности контролируемых интегральных схем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и сокращения времени контроля, проводят ресурсные испытания выборки из партии контролируемых интегральных схем и выделяют отказавшие интегральные схемы, в качестве информативных выбирают цепи, но которым среди отказавших интегральных схем найдется хотя бы одна, имеющая максимальное отклонение ш-характеристики от типовой, для каждой информатив в . ной цепи выбирают на т-характеристиках значение измерительного тока, при котором по крайней мере у одной из отказавших интегральных схем наб.людается максимальное отклонение ш-характеристики о 1 типовой, а измерения т-характеристик по информатив. ным цепям для контролируемых интегральных схем проводят при выбранных значениях измерительного тока.1458842 Составитель В,Степанкиактор Л.Пчолинская Техред М.Ходанич ектор Г.Решетни Заказ 369/52 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектная,