JPS6231135A - 半導体装置の試験方法 - Google Patents
半導体装置の試験方法Info
- Publication number
- JPS6231135A JPS6231135A JP60170756A JP17075685A JPS6231135A JP S6231135 A JPS6231135 A JP S6231135A JP 60170756 A JP60170756 A JP 60170756A JP 17075685 A JP17075685 A JP 17075685A JP S6231135 A JPS6231135 A JP S6231135A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- energy
- incident
- wavelength
- evaluated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の試験方法に関するものであり、
更に具体的には、半導体装置内に１重粒子線が原因とな
り一時的かつ局部的に異常電流が流れた場合に生゛する
誤動作の耐性乞試験する方法に関するものである。
更に具体的には、半導体装置内に１重粒子線が原因とな
り一時的かつ局部的に異常電流が流れた場合に生゛する
誤動作の耐性乞試験する方法に関するものである。
この種の誤動作はＬＳＩで多く発生する。半導体基板中
を移動する重粒子はその飛跡上にエネルギを放出し、亀
子正孔対を発生させる。この様子を第１因に示す。１は
半導体基板、２は導゛礒性領域、３は空乏層領域、４は
入射重粒子の飛跡、５は発生した電子正孔対である。発
生した電荷は空乏層内の電界により移動し、この領域に
パルス性の電流を生じる。この電流は本来のＬＳＩの動
作とは無関係なものであり、飛跡の位置、電流値によっ
てＬＳ−の機能を乱丁場合がある。たとえば、ＬＳＩの
パッケージ材料に含まれる微量の放射性同位元素から発
生したα線によるメモリの誤動作、衛星用ＬＳＩの宇宙
線による誤動作等があり、その耐量評価が必要である。
を移動する重粒子はその飛跡上にエネルギを放出し、亀
子正孔対を発生させる。この様子を第１因に示す。１は
半導体基板、２は導゛礒性領域、３は空乏層領域、４は
入射重粒子の飛跡、５は発生した電子正孔対である。発
生した電荷は空乏層内の電界により移動し、この領域に
パルス性の電流を生じる。この電流は本来のＬＳＩの動
作とは無関係なものであり、飛跡の位置、電流値によっ
てＬＳ−の機能を乱丁場合がある。たとえば、ＬＳＩの
パッケージ材料に含まれる微量の放射性同位元素から発
生したα線によるメモリの誤動作、衛星用ＬＳＩの宇宙
線による誤動作等があり、その耐量評価が必要である。
従来、この種の試験を行なう場合、アメリンウム、カリ
フオルニクム等の放射性同位元素から発生するα線、核
分裂片等をＬＳＩに照射する方法（４）。
フオルニクム等の放射性同位元素から発生するα線、核
分裂片等をＬＳＩに照射する方法（４）。
サイクロトロン等の粒子加速器により発生した重粒子線
−１７ＬｓＩに照射する方法等（５）が用いられて来た
。しかし、これらの手段Ｃ二よる粒子線のエネルギは宇
宙線にくらべ数桁以上小さく、完全な模擬試験を行なう
ことができない。また、粒子の入射時間及び入射位置を
粒子単位で制御することはで〔発明の目的〕 本発明の目的は、半導体装置内Ｃ；一時的かつ局部的に
異常電流が流れた場合の耐量を、その位置及び動作タイ
ミングを含め定量的（二評価する方法を提供することに
ある。
−１７ＬｓＩに照射する方法等（５）が用いられて来た
。しかし、これらの手段Ｃ二よる粒子線のエネルギは宇
宙線にくらべ数桁以上小さく、完全な模擬試験を行なう
ことができない。また、粒子の入射時間及び入射位置を
粒子単位で制御することはで〔発明の目的〕 本発明の目的は、半導体装置内Ｃ；一時的かつ局部的に
異常電流が流れた場合の耐量を、その位置及び動作タイ
ミングを含め定量的（二評価する方法を提供することに
ある。
本発明は半導体装置の加工寸法に応じた細い単発パルス
状平行光線をＬＳＩ ｌ二照射し、ＬＳＩの電気的な応
答を調べるもので、光線の波長、エネルギ、時間幅を以
下に述べる方法で決定することを特徴とする。
状平行光線をＬＳＩ ｌ二照射し、ＬＳＩの電気的な応
答を調べるもので、光線の波長、エネルギ、時間幅を以
下に述べる方法で決定することを特徴とする。
上記光線は半導体装置内でエネルギを放出し減衰しなが
ら進む。半導体装置内で吸収されたエネルギは電子正孔
対発生（二寄与する。このため、重粒子線による電子正
孔対発生と等価な現象を光線により実現できる。
ら進む。半導体装置内で吸収されたエネルギは電子正孔
対発生（二寄与する。このため、重粒子線による電子正
孔対発生と等価な現象を光線により実現できる。
光線が半導体装置１：与える単位長さ当りのエネルギは
次式で表わされる。
次式で表わされる。
ただし Ｅ：放出エネルギ 〔ｇＶ）Ｘ：光路上の
距離 ＣＣ，） α：吸収係数 〔１／Ｃｒｎ〕Ｅｏ：光の入射
エネルギ （ｇｌ／）αは半導体装置の基板材料と光
の波長１；より定まる係数で、第２図１：示す値となる
。
距離 ＣＣ，） α：吸収係数 〔１／Ｃｒｎ〕Ｅｏ：光の入射
エネルギ （ｇｌ／）αは半導体装置の基板材料と光
の波長１；より定まる係数で、第２図１：示す値となる
。
従って重粒子の通過と等価な短い時間幅の光パルスを用
い、その入射エネルギと波長を選択することにより、重
粒子の飛程上に生じる電子正孔対と同様な電離状態を光
線により作り出すことができる。
い、その入射エネルギと波長を選択することにより、重
粒子の飛程上に生じる電子正孔対と同様な電離状態を光
線により作り出すことができる。
このように１本発明は従来（二ない高エネルギ粒子の作
用が試験でき、入射の時間、位置？制御できる点が異な
る。
用が試験でき、入射の時間、位置？制御できる点が異な
る。
本発明の実施例を第３図に示す。６は試験対象ＬＳＩ、
７はレーザ光、８は光学系で、レーザ乞細い平行光線Ｃ
二する部分である。９はハーフミラ−で、レーザ光の照
射されている部分の像を１０の観察位置の方向にと１）
出し、ＬＳＩ上の照射位置乞確認するために用いる。光
学系を反射型顕微鏡とすることＣ二より、入射位置を精
密に調整することができる。１１は光の強度？調整する
ためのフィルタである。１２はＬＳＩの電気的測定系で
、誤動作の有無を測定する。
７はレーザ光、８は光学系で、レーザ乞細い平行光線Ｃ
二する部分である。９はハーフミラ−で、レーザ光の照
射されている部分の像を１０の観察位置の方向にと１）
出し、ＬＳＩ上の照射位置乞確認するために用いる。光
学系を反射型顕微鏡とすることＣ二より、入射位置を精
密に調整することができる。１１は光の強度？調整する
ためのフィルタである。１２はＬＳＩの電気的測定系で
、誤動作の有無を測定する。
たとえば、シリコン基板上Ｃ：作られたＬＳＩに鉄粒子
が入射した場合の評価Ｃ二ついて説明する。宇宙空間で
は、鉄よりも軽い粒子が多く存在する。
が入射した場合の評価Ｃ二ついて説明する。宇宙空間で
は、鉄よりも軽い粒子が多く存在する。
従って次の説明では最も重い鉄粒子について説明するこ
とにする。シリコン中の鉄粒子は入射エネルギ９ＱＡｆ
ｓＦのときシリコンに与えるエネルギ密度が最大となり
、その値は６．５ Ｘ １０ ｅＶ／ｃｎｓであるＩ
ＱＱＬＳＩの深さ方向の能動領域は１０μｍ程度で、こ
の点のエネルギ密度は５．３ Ｘ １０ ｍＶ／ ａ
ｍである。従って深さ３：；０の点とｘ＝１０μｍの点
のエネルギ密度の関係’２（１１式に代入することによ
り、実験に必要な光の波長及び入射エネルギを求めるこ
とができる。
とにする。シリコン中の鉄粒子は入射エネルギ９ＱＡｆ
ｓＦのときシリコンに与えるエネルギ密度が最大となり
、その値は６．５ Ｘ １０ ｅＶ／ｃｎｓであるＩ
ＱＱＬＳＩの深さ方向の能動領域は１０μｍ程度で、こ
の点のエネルギ密度は５．３ Ｘ １０ ｍＶ／ ａ
ｍである。従って深さ３：；０の点とｘ＝１０μｍの点
のエネルギ密度の関係’２（１１式に代入することによ
り、実験に必要な光の波長及び入射エネルギを求めるこ
とができる。
α＝ １７３（１／ｌｙｍ２）
第２図より、α＝ １７３１ｍ対応する波長は約肌９５
μｍと求まる。この結果を（２）式に代入し、必要な入
射エネルギＥ０は３６４ＭｍＶ、すなわち５８ ｐＪと
求まる。
μｍと求まる。この結果を（２）式に代入し、必要な入
射エネルギＥ０は３６４ＭｍＶ、すなわち５８ ｐＪと
求まる。
また、ＬＳＩ中（二発生したパルス状電荷はおよそ２０
０ ｐ３程度の時間幅とする。
０ ｐ３程度の時間幅とする。
次に半導体中の重粒子の放出エネルギー二ついて説明す
る。
る。
重粒子が物質中ビ通過する場合の単位飛程当りの放出エ
ネルギは次のようにして求めることができる。次の表１
はアルミ中の各種粒子の例であるが、エネルギを質料単
位（ａｍｕ）でノーマライズしていること、原子番号が
Ｓｉと１つちがいであるため、Ｓｉ中の挙動と読みかえ
ても大きなちがいパ壜ない。
ネルギは次のようにして求めることができる。次の表１
はアルミ中の各種粒子の例であるが、エネルギを質料単
位（ａｍｕ）でノーマライズしていること、原子番号が
Ｓｉと１つちがいであるため、Ｓｉ中の挙動と読みかえ
ても大きなちがいパ壜ない。
ン
表 １
データの詳細は表１のように、入射エネルギＥｔ（Ｍｔ
Ｖ／ａｍｕ〕と飛程ＲＣｒｎｙ／ｃｒｎ’） トして提
供ｇａる。
Ｖ／ａｍｕ〕と飛程ＲＣｒｎｙ／ｃｒｎ’） トして提
供ｇａる。
入射エネルギ９０１１ｔ Ｖ ＯＦｇは□＝ １．６Ｍ
ｇＶ１ａｍｕに対応する飛程４．３７３ Ｃｒｎｙ／ｃ
ｍ”）を有する。
ｇＶ１ａｍｕに対応する飛程４．３７３ Ｃｒｎｙ／ｃ
ｍ”）を有する。
表′１のエネルギ１，２５Ａ（＃Ｖ／αｍｒｔの欄との
比較より、Ｍｅ Ｖ／ｍ ｇか飛程上１ｍｌ当りの放出
エネルギとして得られる。Ｓｉの比重２．４２り／Ｃｒ
ｒＬ”より、飛程上のエネルギ密度を長さ当りに換算す
ると２６．９ Ｘ以上のよう（二、入射エネルギ９０Ｍ
ｍＶの鉄粒子の効果を本発明の方法で測定する場合、波
長０．９５μｍ、時間幅２００ ｐｓ 、入射エネルギ
５８ ｐＪ／パルスの光線を用い、評価しようとする回
路部分に照射する。照射により誤動作が生じたかどうか
を第６図１２の電気的測定系で調べること：；より、半
導体装置の評価を行なう。
比較より、Ｍｅ Ｖ／ｍ ｇか飛程上１ｍｌ当りの放出
エネルギとして得られる。Ｓｉの比重２．４２り／Ｃｒ
ｒＬ”より、飛程上のエネルギ密度を長さ当りに換算す
ると２６．９ Ｘ以上のよう（二、入射エネルギ９０Ｍ
ｍＶの鉄粒子の効果を本発明の方法で測定する場合、波
長０．９５μｍ、時間幅２００ ｐｓ 、入射エネルギ
５８ ｐＪ／パルスの光線を用い、評価しようとする回
路部分に照射する。照射により誤動作が生じたかどうか
を第６図１２の電気的測定系で調べること：；より、半
導体装置の評価を行なう。
このよう（＝、重粒子により発生する電子正孔対と同一
の状態を光線１：より容易５：発生できることから、粒
子加速器では発生しえない高エネルギ粒子の効果を評価
できること、光量をフィルタ等Ｃ二より高精度に変化さ
せることにより粒子加速器では不可能な広範囲なエネル
ギ密度全実現できること、入射位置及び時間を任意に制
御でき、ＬＳＩの空間的耐量分布を評価できること、試
料を真空にする必要がないこと等の利点を有する。
の状態を光線１：より容易５：発生できることから、粒
子加速器では発生しえない高エネルギ粒子の効果を評価
できること、光量をフィルタ等Ｃ二より高精度に変化さ
せることにより粒子加速器では不可能な広範囲なエネル
ギ密度全実現できること、入射位置及び時間を任意に制
御でき、ＬＳＩの空間的耐量分布を評価できること、試
料を真空にする必要がないこと等の利点を有する。
以上説明したようｇ：、本発明は半導体装置内に重粒子
線が入射したことにより生ずる誤動作及びその耐量をそ
れと等価な光線により評価するものであるから、可変エ
ネルギ範囲がせまく、入射位置、時間を特定できない粒
子加速器を用いることにより、多くの情報Ｚ得ることが
できる利点を有する。また、評価対象の試料を真空にす
る必要がなく、評価のための準備時間が著しく短かいこ
とから、生産ラインへ適用しつる利点を有する。
線が入射したことにより生ずる誤動作及びその耐量をそ
れと等価な光線により評価するものであるから、可変エ
ネルギ範囲がせまく、入射位置、時間を特定できない粒
子加速器を用いることにより、多くの情報Ｚ得ることが
できる利点を有する。また、評価対象の試料を真空にす
る必要がなく、評価のための準備時間が著しく短かいこ
とから、生産ラインへ適用しつる利点を有する。
文献
（４）坂用、水沢“メモリセルのα線障害モデル”、昭
和５５年度竜子連信学会通信部門全国大会講演ＮＯ，８
１（１９８０）。
和５５年度竜子連信学会通信部門全国大会講演ＮＯ，８
１（１９８０）。
（ロ）坂用他、“重粒子ビームによるＬＳＩのシングル
イベント耐量評価”、磁子通信学会技術研究報告Ｖｏ１
．８４ Ｎｏ、 ２５６ ｐｐ７−１２ （１９８４）
。
イベント耐量評価”、磁子通信学会技術研究報告Ｖｏ１
．８４ Ｎｏ、 ２５６ ｐｐ７−１２ （１９８４）
。
ｆｃ） Ｌ、Ｃ，Ｎｏｒｔｈｃｌｉｆｆａ、Ｒ，Ｆ
、Ｓｃルｉｌｌｉｎｇ、”Ｒａｎｇｅａｎｄ ：Ｅｔｏ
ｐｐｉｒｑ −ｐｏｗｅｒ ｔａｂｌｅＪＩｆｏｒ ｈ
ｅａｖｙ １ｎｎｓ”。
、Ｓｃルｉｌｌｉｎｇ、”Ｒａｎｇｅａｎｄ ：Ｅｔｏ
ｐｐｉｒｑ −ｐｏｗｅｒ ｔａｂｌｅＪＩｆｏｒ ｈ
ｅａｖｙ １ｎｎｓ”。
Ｎｕｃｌｅａｒ Ｄａｔａ Ｔａｂｌｅｓ 、 Ａ７
、 ｐｐ ２３！ｌ −４６５。
、 ｐｐ ２３！ｌ −４６５。
Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ 、 （１９７Ｑ ）。
第１図は高エネルギ重粒子線Ｃ；より半導体装置内に電
子正孔対が生ずる模様の説明図、第２図は各種半導体基
板材料中での光の吸収係数の波長依存性、第３図は本発
明の実施例である。 図において、１・・・半導体基板、２・・・導電性領域
、３・・・空乏層領域、４・・・入射重粒子の飛跡、５
・・・電子正孔対、６・・・試験対象ＬＳＩ、７・・・
レーザ光、θ・・・光学系、９・・・ハーフミラ−１１
０・・・観察位置。 １１・・・フィルタ、１２・・・磁気的測定系％許出願
人 日本璽信電話株式会社 代理人 弁理士 玉蟲久五部（外２名）第１図 波長〔Ａｍ〕 第２図 第３図
子正孔対が生ずる模様の説明図、第２図は各種半導体基
板材料中での光の吸収係数の波長依存性、第３図は本発
明の実施例である。 図において、１・・・半導体基板、２・・・導電性領域
、３・・・空乏層領域、４・・・入射重粒子の飛跡、５
・・・電子正孔対、６・・・試験対象ＬＳＩ、７・・・
レーザ光、θ・・・光学系、９・・・ハーフミラ−１１
０・・・観察位置。 １１・・・フィルタ、１２・・・磁気的測定系％許出願
人 日本璽信電話株式会社 代理人 弁理士 玉蟲久五部（外２名）第１図 波長〔Ａｍ〕 第２図 第３図
Claims (1)
- 半導体装置に重粒子線が入射した場合に、半導体装置内
で励起され生ずる電荷分布と等価な分布を、特定の波長
、特定のエネルギをもち微小な断面積を有するパルス状
光線によつて作り出すことを特徴とする半導体装置の試
験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170756A JPH0648705B2 (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 半導体装置の試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170756A JPH0648705B2 (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 半導体装置の試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6231135A true JPS6231135A (ja) | 1987-02-10 |
| JPH0648705B2 JPH0648705B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=15910799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60170756A Expired - Lifetime JPH0648705B2 (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 半導体装置の試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648705B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0596203U (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-27 | 株式会社竹中工務店 | Ｒｃ造梁と鉄骨構造体との接合部の構造 |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP60170756A patent/JPH0648705B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0596203U (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-27 | 株式会社竹中工務店 | Ｒｃ造梁と鉄骨構造体との接合部の構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648705B2 (ja) | 1994-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7141790B2 (en) | Defect inspection instrument and positron beam apparatus | |
| US4786865A (en) | Method and apparatus for testing integrated circuit susceptibility to cosmic rays | |
| Dell’Aquila et al. | OSCAR: A new modular device for the identification and correlation of low energy particles | |
| Consoli et al. | Diagnostic methodologies of laser-initiated 11B (p, α) 2α fusion reactions | |
| Ryder et al. | Comparison of single-event transients in an epitaxial silicon diode resulting from heavy-ion-, focused X-ray-, and pulsed laser-induced charge generation | |
| CN113030688B (zh) | 半导体器件瞬态剂量率效应激光模拟装置及评估系统 | |
| Scisciò et al. | High sensitivity Thomson spectrometry: analysis of measurements in high power picosecond laser experiments | |
| RU110488U1 (ru) | Лазерный имитатор для исследования радиационной стойкости интегральных схем к воздействию отдельных заряженных частиц | |
| JPS6231135A (ja) | 半導体装置の試験方法 | |
| Nürnberg | Laser-accelerated proton beams as a new particle source | |
| King et al. | Transient radiation screening of silicon devices using backside laser irradiation | |
| CN111707930A (zh) | 一种基于单粒子效应的故障注入方法 | |
| Fouillat et al. | Investigation of single-event transients in fast integrated circuits with a pulsed laser | |
| JPH0198985A (ja) | 粒子線測定用モニタ装置 | |
| Horn et al. | Application of the nuclear microprobe to the imaging of single event upsets in integrated circuits | |
| RU2785079C1 (ru) | Лазерный ускоритель заряженных частиц для испытаний электронной компонентной базы | |
| Ladbury | Risk Methodology for SEE Caused by Proton-Induced Fission of High-Z Materials in Microelectronic Packaging | |
| Schwemmlein | A TNSA based platform for deuterium and tritium beams to study nuclear reactions between light nuclei | |
| Mondal et al. | Laser structured micro-targets generate MeV electron temperature at $4\times 10^{16} $ W/cm $^ 2$ | |
| JPS59192946A (ja) | 絶縁試料のイオン分析方法および装置 | |
| Ishii et al. | A gold film detector for radial profile measurement of plasma density by using a gold neutral beam probe | |
| Adrian | Development of techniques for ion-beam analysis and ion manipulation | |
| Da Costa et al. | TPOT-A Micromegas detector to monitor space charge distortions in the SPHENIX TPC | |
| Salvadori | Advanced time-of-flight diagnostics for real-time characterization of ions accelerated by high energy lasers | |
| Ivanković | Discrimination of neutron from gamma radiation in diamond detectors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |