RU2253168C1 - Method for sorting out semiconductor devices - Google Patents
Method for sorting out semiconductor devices Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253168C1 RU2253168C1 RU2003131562/28A RU2003131562A RU2253168C1 RU 2253168 C1 RU2253168 C1 RU 2253168C1 RU 2003131562/28 A RU2003131562/28 A RU 2003131562/28A RU 2003131562 A RU2003131562 A RU 2003131562A RU 2253168 C1 RU2253168 C1 RU 2253168C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- noise
- factor
- ampere
- current
- semiconductor devices
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к области испытаний и контроля полупроводниковых приборов (ПП (диодов и транзисторов)), и может быть использовано для их разбраковки по потенциальной надежности, а также для повышения достоверности других способов разбраковки как в процессе производства, так и на входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to microelectronics, and in particular to the field of testing and control of semiconductor devices (PP (diodes and transistors)), and can be used for their sorting by potential reliability, as well as to increase the reliability of other methods of sorting both during production and incoming control at manufacturers of electronic equipment.
Известен способ разбраковки ПП с использованием различных внешних воздействий (повышенной и пониженной температуры, электрических нагрузок и т.п.), основанных на нагреве, охлаждении объекта испытаний, пропусканием электрического тока, с последующим измерением параметров [1].A known method of sorting PP using various external influences (high and low temperature, electrical loads, etc.) based on heating, cooling the test object, passing an electric current, followed by measurement of parameters [1].
Наиболее близким аналогом является способ отбраковки потенциально ненадежных интегральных микросхем (ИС) на биполярных структурах с помощью интегральной вольт-амперной характеристики [2]. Недостатком способа является то, что он позволяет отбраковывать ИС и биполярные транзисторы со скрытыми дефектами структур только из-за загрязнения поверхности кристалла изделия.The closest analogue is a method for rejecting potentially unreliable integrated circuits (ICs) on bipolar structures using an integrated current-voltage characteristic [2]. The disadvantage of this method is that it allows you to reject IP and bipolar transistors with latent structural defects only due to contamination of the crystal surface of the product.
Изобретение направлено на увеличение достоверности разбраковки ПП и расширение функциональных возможностей без внесения неконтролируемых дефектов.The invention is aimed at increasing the reliability of the rejection of software and expanding the functionality without introducing uncontrolled defects.
Это достигается тем, что на представительной выборке из партии ПП, которую необходимо разделить по надежности на две группы, измеряют ампер-шумовые характеристики, при малых значениях тока (например, до 1 мА) и по максимальному разбросу ампер-шумовых характеристик для измеренных приборов определяют значение тока, при котором разброс шум-фактора будет наибольшим, и находят среднее значение шум-фактора на этом токе .This is achieved by the fact that ampere-noise characteristics are measured on a representative sample of the PP batch, which must be divided by reliability into two groups, at small current values (for example, up to 1 mA) and the maximum variation in ampere-noise characteristics for the measured devices is determined the value of the current at which the spread of the noise factor will be the largest, and find the average value of the noise factor at this current .
Далее, измерив шум-фактор каждого прибора на найденном значении тока U2 ш, по критериям U2 ш ≥ U2 ш.cp, и U2 ш<U2 ш.cp, партию разделяют соответственно на менее надежные и надежные приборы.Further, by measuring the noise factor of each device at the current value U 2 sh found , according to the criteria U 2 sh ≥ U 2 sh.cp , and U 2 sh <U 2 sh.cp , the batch is divided into less reliable and reliable devices, respectively.
Так как шум типа l/f при малых значениях тока перехода эмиттер-коллектор создает флуктуации концентрации зарядов на поверхности, флуктуации скорости поверхностной рекомбинации в области эмиттерного перехода и флуктуации поверхностной утечки по периметру коллекторного перехода [3], то, очевидно, применение ампер-шумовой характеристики дает более объективные результаты по разбраковке ПП по надежности, чем ВАХ.Since noise of the l / f type at small values of the emitter-collector transition current creates fluctuations in the concentration of charges on the surface, fluctuations in the rate of surface recombination in the region of the emitter transition, and fluctuations in surface leakage around the perimeter of the collector junction [3], it is obvious that ampere-noise characteristics gives more objective results on the rejection of PP for reliability than the CVC.
Критерий отбраковки потенциально-ненадежных ПП находят следующим образом: из партии годных, т.е. соответствующих техническим условиям (ТУ) ПП, подлежащих разбраковке, отбирают представительную выборку приборов и для каждого прибора из выборки измеряют значение шум-фактора при различных значениях тока (до 1 мА, например 0.05, 0.1, 0.5, 1 мА), строят ампер-шумовые характеристики для максимального (как худшего) случая и минимального (наилучшего) случая. По ампер-шумовым зависимостям определяют значение тока, при котором расхождение между характеристиками для максимального и минимального случаев было бы наибольшим. Для этого значения тока находят среднее значение шум-фактора на приборах выборки. Затем на всех приборах партии измеряется шум-фактор на найденном значении тока. Приборы партии, имеющие при данном токе значение шум-фактора больше найденного среднего значения, относятся к первой группе - менее надежных приборов. Приборы со значением шум-фактора менее среднего значения относят ко второй группе - более надежных приборов.The criterion for rejecting potentially unreliable PPs is found as follows: from a suitable batch, i.e. corresponding to the technical conditions (TU) of the PP to be sorted out, a representative sample of devices is selected and for each device the noise factor value is measured at various current values (up to 1 mA, for example 0.05, 0.1, 0.5, 1 mA), ampere-noise characteristics are built for the maximum (as worst) case and minimum (best) case. The ampere-noise dependences determine the value of the current at which the difference between the characteristics for the maximum and minimum cases would be greatest. For this current value, the average value of the noise factor is found on the sampling devices. Then, on all instruments of the batch, the noise factor is measured at the found current value. Batch devices having a noise factor at a given current are greater than the average value found belong to the first group - less reliable devices. Devices with a noise factor value less than the average value belong to the second group - more reliable devices.
Предлагаемый способ разбраковки был опробован на транзисторах КТ3102. Из партии транзисторов объемом более 500 штук, полностью соответствующих ТУ, было методом случайной выборки отобрано 20 транзисторов, на которых измерено значение шум-фактора при токах эмиттера, равных 0.05, 0.1, 0.5, 1 мА. Наихудшее значение шум-фактора наблюдалось у транзистора N9, наилучшее у транзистора N4. Построены ампер-шумовые характеристики для транзисторов N9, N4 (см. чертеж). Видно, что при токе 0.5 мА разность значений шум-фактора (Δ) у транзисторов наибольшая.The proposed sorting method was tested on transistors KT3102. From a batch of transistors with a volume of more than 500 pieces that fully comply with the specifications, 20 transistors were selected by random sampling, on which the noise factor value was measured at emitter currents equal to 0.05, 0.1, 0.5, 1 mA. The worst value of the noise factor was observed for the transistor N9, the best for the transistor N4. Ampere-noise characteristics are constructed for transistors N9, N4 (see drawing). It can be seen that at a current of 0.5 mA, the difference in the noise factor (Δ) between the transistors is the largest.
Для этого значения тока (0.5 мА) подсчитано среднее значение шум-фактора по данным 20 транзисторов. Оно равно 12.7 мВ2. Тогда те транзисторы, у которых относят к первой группе, т.е. менее надежных транзисторов. Транзисторы со значением на токе 0.5 мА менее значения 12.7 мВ2 относят ко второй группе, т.е. более надежных транзисторов.For this current value (0.5 mA), the average value of the noise factor is calculated according to the data of 20 transistors. It is equal to 12.7 mV 2 . Then those transistors for which belong to the first group, i.e. less reliable transistors. Transistors with value at a current of 0.5 mA less than the value of 12.7 mV 2 belong to the second group, i.e. more reliable transistors.
Для подтверждения данного положения транзисторы 1 и 2-й групп были подвергнуты термотренировке в течение 100 ч при температуре 120±5°С. До и после испытаний проверялись обратные токи эмиттера и коллектора. Хотя значения обратных токов у транзисторов обеих групп не вышли за нормы технических условий, обратные токи транзисторов 1-й группы выросли в среднем в 3 раза по сравнению с начальными значениями, а у транзисторов 2-й группы не более чем в 1.1 раза.To confirm this position, transistors of the 1st and 2nd groups were subjected to heat treatment for 100 hours at a temperature of 120 ± 5 ° С. Before and after the tests, the reverse currents of the emitter and collector were checked. Although the values of reverse currents for transistors of both groups did not exceed the specifications, the reverse currents of transistors of the 1st group increased on average by 3 times compared to the initial values, and for transistors of the 2nd group no more than 1.1 times.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР № 438947, G 01 г 31/26, опубликовано 1972 г.1. USSR author's certificate No. 438947, G 01 g 31/26, published 1972
2. РД 110682-89. Микросхемы интегральные. Методы неразрушающего контроля диагностических параметров. 1989. С.33-36.2. RD 110682-89. Integrated circuits. Non-destructive testing methods for diagnostic parameters. 1989. S. 33-36.
3. Горлов М.И., Ануфриев Л. П., Бордюжа О.Л. Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства. - Минск: "Интеграл", 1997. - 390 с.3. Gorlov M.I., Anufriev L.P., Bordyuzha O.L. Ensuring and improving the reliability of semiconductor devices and integrated circuits in the process of mass production. - Minsk: Integral, 1997. - 390 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003131562/28A RU2253168C1 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Method for sorting out semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003131562/28A RU2253168C1 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Method for sorting out semiconductor devices |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003131562A RU2003131562A (en) | 2005-04-20 |
RU2253168C1 true RU2253168C1 (en) | 2005-05-27 |
Family
ID=35634471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003131562/28A RU2253168C1 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Method for sorting out semiconductor devices |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2253168C1 (en) |
-
2003
- 2003-10-27 RU RU2003131562/28A patent/RU2253168C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003131562A (en) | 2005-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5519333A (en) | Elevated voltage level IDDQ failure testing of integrated circuits | |
CN1714295A (en) | A method of and apparatus for testing for integrated circuit contact defects | |
Kruseman et al. | The future of delta I/sub DDQ/testing | |
CN101872002B (en) | Probe detection device and method thereof | |
RU2253168C1 (en) | Method for sorting out semiconductor devices | |
US9726713B2 (en) | Testing method and testing system for semiconductor element | |
US5914615A (en) | Method of improving the quality and efficiency of Iddq testing | |
US20020029124A1 (en) | Method for testing a CMOS integrated circuit | |
CN106960802B (en) | A kind of the test device and test method of semiconductor static electric current | |
US20090237088A1 (en) | Method for inspecting insulation property of capacitor | |
Roussel et al. | Accurate and robust noise-based trigger algorithm for soft breakdown detection in ultra thin oxides | |
CN109308395A (en) | Wafer scale space measurement abnormal parameters recognition methods based on LOF-KNN algorithm | |
RU2309417C2 (en) | Method for detecting potentially unreliable bipolar transistors | |
JP2007150007A (en) | Method of evaluating semiconductor device and method of manufacturing same | |
JP2013120875A (en) | Semiconductor wafer test method | |
US7023230B1 (en) | Method for testing IDD at multiple voltages | |
RU2234163C1 (en) | Method for detecting a priori defective transistors | |
JP3250158B2 (en) | Analysis method of leakage current of PN junction | |
RU2739480C1 (en) | Method of comparative evaluation of batches of transistors by quality and reliability | |
RU2309418C2 (en) | Method for reliability separation of semiconductor products | |
RU2258234C1 (en) | Method of reliability separation of semiconductor devices | |
RU2278392C1 (en) | Method of separation of integrated circuits | |
RU2269790C1 (en) | Method for selecting integration circuits of increased reliability | |
RU2204142C2 (en) | Method of selective test of reliability of transistors in lot | |
RU1819352C (en) | Method of rejecting non-reliable integrated circuits |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051028 |