CN109557442A - 一种线性电路辐射缺陷提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线性电路辐射缺陷提取方法，其包括：步骤100，对线性电路进行分析，确定待分离的分立器件；步骤200，对待分离的所述分立器件进行切割分离；步骤300，测试分离后的所述分立器件电性能，进行筛选；步骤400，从筛选后的所述分立器件中引出电极；步骤500，通过引出的所述电极对所述分立器件进行缺陷测试。本发明所述的线性电路辐射缺陷提取方法，通过切割筛选的方式，对线性电路中的分立器件进行分离，并引出电极，从而可以对线性电路中的分立器件独立地进行缺陷测试，从而丰富现有的低剂量率增强效应的研究，达到更好的研究效果。

Description

一种线性电路辐射缺陷提取方法

技术领域

本发明涉及辐射缺陷提取技术领域，特别涉及一种线性电路辐射缺陷提取方法。

背景技术

双极器件该电路对电离效应、位移效应等空间辐射效应非常敏感，尤其是低剂量率增强效应(ELDRS：Enhanced Low Dose Rate Sensitivity)。低剂量率增强效应是指在相同总剂量辐照条件下，在低剂量率辐照结束时的退化程度比在高剂量率辐照及辐照后室温退火时间与低剂量率辐照相同时退化程度大。由于空间的低剂量率环境，双极器件电路的ELDRS性能好坏将直接影响卫星的在轨寿命及可靠性。因此，必须考虑双极电路的ELDRS效应，并针对其进行评价。

低剂量率增强效应是目前国内外研究的热点问题。美国于1991年发现低剂量率增强效应，并在几年后被设计师所重视，相关研究机构也进行了大量研究工作。但迄今为止，低剂量率增强效应的机制尚不清楚。国内在相关方面的研究尚较为薄弱，亟需开展相关的基础研究。

但是，目前在研究电路级线性电路的辐射损伤和缺陷时，缺少可以对线性电路中的分立器件进行独立的缺陷提取的方法，给现有的低剂量率增强效应带来了极大的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种线性电路辐射缺陷提取方法，以解决无法对线性电路中的分立器件进行独立的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种线性电路辐射缺陷提取方法，其包括：

步骤100，对线性电路进行分析，确定待分离的分立器件；

步骤200，对待分离的所述分立器件进行切割分离；

步骤300，测试分离后的所述分立器件电性能，进行筛选；

步骤400，从筛选后的所述分立器件中引出电极；

步骤500，通过引出的所述电极对所述分立器件进行缺陷测试。

进一步的，所述步骤100包括：

步骤110，对所述线性电路进行分析，确定所述线性电路的与所述分立器件的尺寸；

步骤120，根据所述线性电路的版图或原理图，确定需要分离出的所述分立器件。

进一步的，所述步骤300包括：

步骤310，确定切割后的所述分立器件的电极位置；

步骤320，使用探针接触所述电极位置，对所述分立器件的电性能进行测试；

步骤330，将电性能不相符的所述分立器件进行排除。

进一步的，所述步骤400中，通过将细金属丝与所述分立器件的所述电极固定的方式引出所述电极。

进一步的，所述细金属丝为细铜丝或细铁丝或细合金丝。

进一步的，所述步骤200包括：

步骤210，根据待分离的所述分立器件，确定需要切割的范围；

步骤220，根据所述切割范围对所述分立器件进行分离切割。

进一步的，所述步骤200中的切割方式为聚焦离子束。

进一步的，所述步骤220包括：

步骤221，进行定位，找到待切割的范围的坐标位置；

步骤222，根据所述坐标位置使用所述聚焦离子束进行切割。

进一步的，所述步骤221中，通过导航软件对坐标位置进行定位。

进一步的，所述步骤221中，通过特异位置对坐标位置进行定位。

相对于现有技术，本发明所述的线性电路辐射缺陷提取方法具有以下优势：

(1)本发明所述的线性电路辐射缺陷提取方法，通过切割筛选的方式，对线性电路中的分立器件进行分离，并引出电极，从而可以对线性电路中的分立器件独立地进行缺陷测试，从而丰富现有的低剂量率增强效应的研究，达到更好的研究效果。

(2)本发明所述的线性电路辐射缺陷提取方法，便于将需要分离的分立器件进行初步筛选，从而缩小需要分离以及后续进行缺陷分析的分立器件的数量，提高整个辐射缺陷提取过程的速度和准确度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的线性电路辐射缺陷提取方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的线性电路辐射缺陷提取方法步骤100的流程图；

图3为本发明实施例所述的线性电路辐射缺陷提取方法步骤200的流程图；

图4为本发明实施例所述的线性电路辐射缺陷提取方法步骤220的流程图；

图5为本发明实施例所述的线性电路辐射缺陷提取方法步骤300的流程图；

图6为本发明实施例所述的线性电路7J139的管芯版图；

图7为本发明实施例所述的线性电路7J139标号后的管芯版图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

如图1所示，其为；其中，所述线性电路辐射缺陷提取方法包括：

步骤100，对线性电路进行分析，确定待分离的分立器件；

对线性电路进行分析，线性电路本身在外界辐射的影响下，其整体性能退化，电路参数产生较大变化，通过对线性电路的分析，目的是可以初步确定参数产生较大变化可能是由于线性电路内的哪些分立器件导致的，而这些可能影响参数产生较大变化的分立器件就是需要独立进行缺陷提取的分立器件，也即是待分离的分立器件。

步骤200，对待分离的所述分立器件进行切割分离；

通过切割的方式，将待分离的所述分立器件进行分离，从而使得分离后的所述分立器件与线性电路以及所述分立器件之间相互独立，消除了相互之间的影响，从而便于后续进行进一步测试。

步骤300，测试分离后的所述分立器件电性能，进行筛选；

在步骤100中，通过对线性电路的分析，确定了导致线性电路参数产生较大变化的分立器件，但是这只是基于对线性电路的分析得出的，与实际情况可能并不相符，通过对分立器件的电性能进行测试，从而可以与线性电路的分析进行对照，若不相符，则该分立器件并非是正确的分立器件，从而可以将其排除或删除，便于加快后续步骤的速度。

另外，对待分离的所述分立器件进行切割，若该分立器件的切割不正确，则通过电性能测试后，其与正常的分立器件的电性能会有极大的差异，这样，就可以将切割错误的分立器件筛选出来进行排除，从而加快后续的判断速度，以及增加判断的准确性。

步骤400，从筛选后的所述分立器件中引出电极；

线性电路中的分立器件，很难进行独立的测试，一方面是由于分立器件之间具有电连接，很难进行分割，另一方面是由于分立器件的尺寸较小，很难对其电极进行连接，测试电性能；本步骤中进行电极引出，从而使得通过引出的电极与分立器件进行连接，进而测试其电性能及其他缺陷，从而可以进行缺陷测试。

其中，通过将细金属丝与所述分立器件的电极固定的方式引出电极。

这样，引出简单，方便。

其中，所述细金属丝可以为细铜丝或者细铁丝或者细合金丝。这样，电极引出更加方便。

步骤500，通过引出的所述电极对所述分立器件进行缺陷测试。

其中，所述缺陷测试中，可以通过深能级瞬态谱仪(DTLS)等，对分立器件的辐射缺陷进行测试。

这样，通过引出的电极对所述分立器件的缺陷进行测试，简单方便。

这样，通过切割筛选的方式，对线性电路中的分立器件进行分离，并引出电极，从而可以对线性电路中的分立器件独立地进行缺陷测试，从而丰富现有的低剂量率增强效应的研究，达到更好的研究效果。

进一步的，所述步骤100包括：

步骤110，对所述线性电路进行分析，确定线性电路的与分立器件的尺寸；

要对所述线性电路进行详细的分析，首先要确定线性电路的尺寸(一个电路中，可能其中只有一小部分为线性电路，因此需要确定线性电路的尺寸)，另外，线性电路上具有很多的分立器件，还需要确定所述分立器件的尺寸，其中，所述确定线性电路和分立器件的尺寸，也即是确定所述分立器件的尺寸是微米级还是毫米级还是纳米级；这是由于，不同尺寸的分立器件以及线性电路，其在切割和后续的电极引出等操作中的手段以及操作难度也不同，通过确定线性电路与分立器件的尺寸，可以根据尺寸选择不同的处理方式，或者选择可处理的分立器件进行后续处理。

如果由于研究对象版图和结构尺寸特征，导致分立器件电极区域小(小于40μm×40μm)，则后续很难引出电极，需要采取其他的方式来提取线性电路内的辐射缺陷。

步骤120，根据所述线性电路的版图或原理图，确定需要分离出的所述分立器件；

线性电路被辐射后产生辐射缺陷，该辐射缺陷表现在数据上，即是线性电路的输出受到影响，某个或某些参数退化比较严重；根据这些退化严重的参数，结合线性电路的原理图，可以从理论上确定哪些分立器件是对这些退化严重的参数起到很大影响的，从而将这些影响这些参数的分立器件作为需要分离出的所述分立器件，这样，便于将需要分离的分立器件进行初步筛选，从而缩小需要分离以及后续进行缺陷分析的分立器件的数量，提高整个辐射缺陷提取过程的速度和准确度。

进一步的，所述步骤200包括：

步骤210，根据待分离的所述分立器件，确定需要切割的范围；

所述分立器件具有各自的多个电极，所述需要切割的范围至少包括带分离的所述分立器件的所有电极；这样，使得在切割后可以通过电极对分立器件的性能以及缺陷进行测试，便于进行后续的缺陷提取。

步骤220，根据所述切割范围对所述分立器件进行分离切割；

通过切割，将待分离的所述分立器件进行分离，从而便于进行后续操作。

其中，所述切割方式为聚焦离子束(FIB)。

聚焦离子束(Focused Ion beam,FIB)的系统是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的显微切割仪器，系统的离子束可以为液相金属离子源(Liquid Metal IonSource,LMIS)，金属材质为镓(Gallium,Ga)，因为镓元素具有低熔点、低蒸气压、及良好的抗氧化力；典型的离子束显微镜包括液相金属离子源、电透镜、扫描电极、二次粒子侦测器、5-6轴向移动的试片基座、真空系统、抗振动和磁场的装置、电子控制面板、和计算机等硬设备，外加电场(Suppressor)与液相金属离子源可使液态镓形成细小尖端，再加上负电场(Extractor)牵引尖端的镓，而导出镓离子束，在一般工作电压下，尖端电流密度约为1埃10-8Amp/cm2，以电透镜聚焦，经过一连串变化孔径(Automatic Variable Aperture,AVA)可决定离子束的大小，再经过二次聚焦至试片表面，利用物理碰撞来达到切割之目的。

这样，通过聚焦离子束进行切割，切割快速、准确，对分立器件的电极影响最小，可以最大程度地在切割分离减少对分立器件本身电性能等的影响，从而进一步提高辐射缺陷提取的准确性。

进一步的，所述步骤220包括：

步骤221，进行定位，找到待切割的范围的坐标位置；

本步骤中，通过导航软件对坐标位置进行定位；即是建立线性电路的版图与线性电路本身的一一对应关系，这样，需要进行切割时，直接在版图上查找具体的切割位置，芯片可以自动移动到对应的位置(也即是待切割的范围的坐标位置)，简单方便，且准确率高，同时，还避免了对线性电路扫描造成的电路损耗，进一步提高辐射缺陷提取的准确度。其中，所述导航软件通过三点对齐的方式对所述坐标位置进行定位。

其中，本步骤中，也可以根据特异位置对坐标位置进行定位；即是在线性电路中找到特定形态的位置，然后在线性电路的版图中根据要切割的范围相对于该特异位置的坐标，找到线性电路上待切割的范围的坐标位置。

其中，本步骤中，也可以根据光学图像对坐标位置进行定位；也即是根据线性电路需要切割的范围在整个线性电路中的大致位置，先照出光学图片，将局部图片放大后，检查图片周围的金属裸露部分，找出切割范围的方向和大致位置；也即是线性电路上待切割的范围的坐标位置。

步骤222，根据所述坐标位置使用所述聚焦离子束进行切割。

这样，通过聚焦离子束进在待切割的范围的坐标位置上进行切割，从而达到精确切割的目的，实现对分立器件的分离。

进一步的，所述步骤300包括：

步骤310，确定切割后的所述分立器件的电极位置；

经过切割后的分立器件，相互之间已经通过切割断开，可以结合线性电路的原理图或者版图，在切割后的线性电路中找到分立器件的各个电极的位置。

步骤320，使用探针接触所述电极位置，对所述分立器件的电性能进行测试；

所述探针为细长的针状物，在对分立器件的电性能进行测试时，探针起到电连接的作用，其一端连接在测试平台上，另一端接触需要测试的分立器件的电极位置(也即是分立器件的电极)，从而对该分立器件的电性能进行初步的简单的测试。

其中，可以通过测试机台(如3620TT自动测试系统)来对所述分立器件的电性能进行测试，从而验证分立器件辐射后的性能状态，与之前的分析对比，如果无影响，则该分立器件不是需要分离的分立器件。

步骤330，将电性能不相符的所述分立器件进行排除；

通过分立器件本身理论上的电性能，以及对整个线性电路的辐射缺陷情况的初步分析，可以确认切割后的分立器件可能具有的电性能的大致合理的范畴，若测试后发现电性能与推测的范畴产生极大的误差(也即是电性能不相符)，则可能该分立器件在切割过程中被破坏，或者其并非是对线性电路的辐射缺陷产生影响的分立器件，需要将其排除，从而减少后续需要进行缺陷提取的分立器件的数量，增加缺陷提取的准确性。

实施例2

如上述所述的线性电路辐射缺陷提取方法，本实施例与其不同之处在于，本实施例中以线性电路7J139为例，对所述线性电路辐射缺陷提取方法进行说明。

利用线性电路缺陷提取过程如下：

(1)明确电路管芯尺寸(分立器件尺寸)，7J139的管芯尺寸为：1.03mm×1.00mm×0.32mm，管芯版图如图6所示。

(2)针对管芯内部单元进行标号，并确定原理图。标号后的管芯版图如图7所示(其中，图中的标号是在辐射缺陷提取过程中为了能够进行区分而进行的，并非本申请的附图标记)，对于7J139电路，引出端14个，纵向PNP管8只，横向PNP管17只，由横向PNP管形成的二极管8只，NPN管19只，硼扩散电阻1只，外延型N沟道场效应管1只。

本步骤中，经过分析，需要对分立器件二极管8只，NPN管19只，硼扩散电阻1只，外延型N沟道场效应管1只进行分离。

(3)利用FIB对各个分立器件进行分离。

(4)确定基极、发射极及集电极区域等，利用探针，对分立器件电性能参数进行提取。

本步骤中，对于7J139电路，纵向PNP参数提取时，选取Q1，探针扎5脚为Q1的基极、Q1的发射极、衬底接集电极。测试纵向PNP晶体管的电性能。横向PNP参数提取时，选取Q8，探针扎3脚为Q8的发射极、Q9的集电极为Q8的基极、Q8的集电极。测试横向PNP晶体管的电性能。NPN管参数提取时，选取Q13，探针扎2脚为Q13的集电极、探针扎12脚为Q13的发射极、Q13的基极。测试NPN晶体管的电性能。

(5)根据电极区域大小，选择通过细金属丝的方式引出电极。

(6)利用缺陷测试方法如深能级瞬态谱仪(DTLS)，针对分离器件辐射缺陷进行测试。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，包括：

步骤100，对线性电路进行分析，确定待分离的分立器件；

步骤200，对待分离的所述分立器件进行切割分离；

步骤300，测试分离后的所述分立器件电性能，进行筛选；

步骤400，从筛选后的所述分立器件中引出电极；

步骤500，通过引出的所述电极对所述分立器件进行缺陷测试。

2.根据权利要求1所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤100包括：

步骤110，对所述线性电路进行分析，确定所述线性电路的与所述分立器件的尺寸；

步骤120，根据所述线性电路的版图或原理图，确定需要分离出的所述分立器件。

3.根据权利要求1所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤300包括：

步骤310，确定切割后的所述分立器件的电极位置；

步骤320，使用探针接触所述电极位置，对所述分立器件的电性能进行测试；

步骤330，将电性能不相符的所述分立器件进行排除。

4.根据权利要求1-3中任一所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤400中，通过将细金属丝与所述分立器件的所述电极固定的方式引出所述电极。

5.根据权利要求4所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述细金属丝为细铜丝或细铁丝或细合金丝。

6.根据权利要求1-3中任一所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤200包括：

步骤210，根据待分离的所述分立器件，确定需要切割的范围；

步骤220，根据所述切割范围对所述分立器件进行分离切割。

7.根据权利要求6所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤200中的切割方式为聚焦离子束。

8.根据权利要求7所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤220包括：

步骤221，进行定位，找到待切割的范围的坐标位置；

步骤222，根据所述坐标位置使用所述聚焦离子束进行切割。

9.根据权利要求8所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤221中，通过导航软件对坐标位置进行定位。

10.根据权利要求8所述的线性电路辐射缺陷提取方法，其特征在于，所述步骤221中，通过特异位置对坐标位置进行定位。