RU2309417C2 - Method for detecting potentially unreliable bipolar transistors - Google Patents
Method for detecting potentially unreliable bipolar transistors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309417C2 RU2309417C2 RU2005137463/28A RU2005137463A RU2309417C2 RU 2309417 C2 RU2309417 C2 RU 2309417C2 RU 2005137463/28 A RU2005137463/28 A RU 2005137463/28A RU 2005137463 A RU2005137463 A RU 2005137463A RU 2309417 C2 RU2309417 C2 RU 2309417C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- noise
- bipolar transistors
- values
- base
- potentially unreliable
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к обеспечению надежности партий биполярных транзисторов за счет определения потенциально ненадежных приборов, и может быть использовано как на этапе производства, так и применения.The invention relates to microelectronics, and in particular to ensuring the reliability of batches of bipolar transistors by identifying potentially unreliable devices, and can be used both at the production stage and in application.
Известен способ [1], по которому, найдя критерий шумового параметра и отбраковав транзисторы с большими значениями шумов, можно отсеять все потенциально ненадежные приборы, но в том числе и до 15% надежных.There is a known method [1], by which, finding the criterion of the noise parameter and rejecting transistors with high noise values, it is possible to filter out all potentially unreliable devices, but including up to 15% reliable ones.
Способ отбраковки транзисторов по шумам основан на том, что низкочастотный шум, создаваемый в транзисторе на постоянном токе, используется для диагностики потенциально дефектных приборов. Исследуемый транзистор сравнивается по уровню шума с контрольным "бездефектным" транзистором и по значительной разности значений шумов транзистор отбраковывается как потенциально ненадежный.A method for rejecting transistors by noise is based on the fact that the low-frequency noise generated in a transistor with a direct current is used to diagnose potentially defective devices. The transistor under study is compared in terms of noise level with a control "defect-free" transistor and in terms of a significant difference in noise values, the transistor is rejected as potentially unreliable.
Недостатком данного способа является его низкая достоверность из-за сравнения шумов у разных транзисторов.The disadvantage of this method is its low reliability due to a comparison of the noise of different transistors.
Известен способ обнаружения скрытых дефектов в линейных интегральных схемах, основанный на измерении импульсных шумов [2], недостатком которого является то, что импульсные шумы наблюдаются только у линейных интегральных схем, а в транзисторах не обнаруживаются [3].A known method for detecting latent defects in linear integrated circuits, based on the measurement of impulse noise [2], the disadvantage of which is that impulse noise is observed only in linear integrated circuits, but not in transistors [3].
Наиболее близким к предлагаемому является способ отбраковки потенциально нестабильных полупроводниковых приборов [4], принятый за прототип.Closest to the proposed is a method of rejecting potentially unstable semiconductor devices [4], adopted as a prototype.
Способ-прототип заключается в том, что после измерения интенсивности шумов в эксплуатационном режиме через прибор пропускают импульс тока, в, 1.5-5 раз превышающий по амплитуде предельно допустимое значение импульса тока в установившемся режиме, а затем вновь измеряют интенсивность шума. По относительной величине изменения интенсивности шума определяют потенциальную нестабильность полупроводниковых приборов.The prototype method consists in the fact that after measuring the intensity of the noise in the operating mode, a current pulse is passed through the device, 1.5-5 times higher in amplitude than the maximum permissible value of the current pulse in the steady state, and then the noise intensity is measured again. The relative magnitude of the change in noise intensity determines the potential instability of semiconductor devices.
Недостатком способа является необходимость подачи импульса тока, превышающего допустимое по техническим условиям значение, что может вызвать необратимые изменения в структуре прибора.The disadvantage of this method is the need for a current pulse exceeding the value acceptable by the technical conditions, which can cause irreversible changes in the structure of the device.
Изобретение направлено на повышение достоверности способа и его упрощение за счет того, что измеряются разные переходы одного транзистора.The invention is aimed at increasing the reliability of the method and its simplification due to the fact that different transitions of one transistor are measured.
Это достигается тем, что в способе определения потенциально ненадежных биполярных транзисторов, заключающемся в том, что у биполярных транзисторов измеряют низкочастотный шум переходов эмиттер-база (Э-Б) и коллектор-база (К-Б) при двух значениях рабочего тока, согласно изобретению о потенциальной надежности прибора судят по величине критерия отбраковки В, который определяется какThis is achieved by the fact that in the method for determining potentially unreliable bipolar transistors, which consists in measuring the low-frequency noise of the emitter-base (E-B) and collector-base (K-B) transitions at bipolar transistors at two operating current values, according to the invention the potential reliability of the device is judged by the value of the rejection criterion B, which is defined as
где I1, I2 - значения силы тока,where I 1 , I 2 are the values of current,
U2 ШЭ1, U2 ШЭ2 - квадрат напряжения шума перехода Э-Б при силе тока соответственно для первого и второго значений;U 2 ШЭ1 , U 2 ШЭ2 - squared voltage of the noise of the transition E-B with current strength, respectively, for the first and second values;
U2 ШК2 - квадрат напряжения шума перехода К-Б для второго значения силы тока, при этом критическое значение Вкр устанавливается экспериментально для каждого типа прибора.U 2 ШК2 is the square of the noise voltage of the K-B transition for the second value of the current strength, while the critical value In cr is set experimentally for each type of device.
Физический смысл критерия отбраковки В - сила тока, при которой относительная величина разности НЧ шумов переходов максимальна.The physical meaning of the rejection criterion B is the current strength at which the relative magnitude of the difference in the low-frequency noise of the transitions is maximum.
О потенциальной надежности прибора судят по величине Вкр, определяемой экспериментально для каждого типа прибора.The potential reliability of the device is judged by the value In cr determined experimentally for each type of device.
Измерение шумов проводилось в режиме диода для переходов Э-Б и К-Б, при прямом токе 5 и 10 мА с помощью установки прямого измерения, на частоте 1 кГц, после чего сигнал детектировался квадратичным детектором и измерялся на цифровом вольтметре. Данные значения токов выбраны потому, что зависимости ампер-шумовых характеристик, определенные при токах, равных 5, 10, 20, 30, 50, показали, что наибольший разброс по низкочастотному (НЧ) шуму происходит при токах, равных 5 и 10 мА.The noise was measured in the diode mode for the E-B and K-B junctions, at a direct current of 5 and 10 mA using a direct measurement setup, at a frequency of 1 kHz, after which the signal was detected by a quadratic detector and measured with a digital voltmeter. These current values were chosen because the dependences of the ampere-noise characteristics, determined at currents of 5, 10, 20, 30, 50, showed that the largest spread in low-frequency (LF) noise occurs at currents of 5 and 10 mA.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
На 15 транзисторах КТ3107А методом случайной выборки измерили интенсивность шумов на переходах Э-Б и К-Б и нашли значение критерия отбраковки В. Данные приведены в таблице.At 15 transistors KT3107A, the noise intensity at the transitions E-B and K-B was measured by random sampling and found the value of the rejection criterion B. The data are shown in the table.
Интенсивность шумов различных переходовTable
Noise intensity of various transitions
Приняв, например, Вкр≥2 получим, что транзистор N3 - потенциально ненадежен, а приняв В≤0.5, выделим транзистор повышенной надежности - N15.Accepting, for example, In cr ≥2, we obtain that the transistor N3 is potentially unreliable, and having adopted B≤0.5, we select a transistor of increased reliability - N15.
Это объясняется тем, что в едином технологическом цикле у изготовленной партии транзисторов шумовые параметры, определяемые поверхностными и объемными дефектами, у разных транзисторов различаются значительно, что говорит о наличии больших нарушений в структуре транзисторов, снижающих их надежность.This is due to the fact that in a single technological cycle for a manufactured batch of transistors, the noise parameters determined by surface and volume defects differ significantly between different transistors, which indicates the presence of large violations in the structure of transistors that reduce their reliability.
Источники информацииInformation sources
1. 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.1. 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 s.
2. Авторское свидетельство СССР N1347050, G01R 31/28.2. USSR author's certificate N1347050, G01R 31/28.
3. Ван дер Зил «Шум (источники, описание, измерение)». М.: Сов. радио. 1973. - 229 с.3. Van der Zeal "Noise (sources, description, measurement)." M .: Sov. radio. 1973.- 229 p.
4. Авторское свидетельство СССР N490047, G01R 31/26.4. Copyright certificate of the USSR N490047, G01R 31/26.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137463/28A RU2309417C2 (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Method for detecting potentially unreliable bipolar transistors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137463/28A RU2309417C2 (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Method for detecting potentially unreliable bipolar transistors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005137463A RU2005137463A (en) | 2007-06-10 |
RU2309417C2 true RU2309417C2 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38312196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005137463/28A RU2309417C2 (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Method for detecting potentially unreliable bipolar transistors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309417C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465612C2 (en) * | 2009-11-17 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for comparative assessment of transistor batches by reliability |
RU2602416C1 (en) * | 2015-08-07 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method for determining resistance of microwave semiconductor devices to effect of ionizing radiations |
-
2005
- 2005-12-01 RU RU2005137463/28A patent/RU2309417C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465612C2 (en) * | 2009-11-17 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for comparative assessment of transistor batches by reliability |
RU2602416C1 (en) * | 2015-08-07 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method for determining resistance of microwave semiconductor devices to effect of ionizing radiations |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005137463A (en) | 2007-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8065109B2 (en) | Localized substrate geometry characterization | |
JP5430816B2 (en) | How to measure duty cycle | |
JP4708056B2 (en) | Test system with differential signal measurement | |
Kruseman et al. | Transient current testing of 0.25/spl mu/m CMOS devices | |
RU2309417C2 (en) | Method for detecting potentially unreliable bipolar transistors | |
US6681193B2 (en) | Method for testing a CMOS integrated circuit | |
TWI616965B (en) | Method for measuring iron concentration in p-type germanium wafers | |
CN103969263A (en) | Minority carrier lifetime tester based on high-frequency photoconduction attenuation | |
RU2234163C1 (en) | Method for detecting a priori defective transistors | |
US20090237088A1 (en) | Method for inspecting insulation property of capacitor | |
RU2309418C2 (en) | Method for reliability separation of semiconductor products | |
RU2278392C1 (en) | Method of separation of integrated circuits | |
JP2013120875A (en) | Semiconductor wafer test method | |
RU2253168C1 (en) | Method for sorting out semiconductor devices | |
RU2258234C1 (en) | Method of reliability separation of semiconductor devices | |
RU2538032C2 (en) | Method for comparative assessment of reliability of batches of semiconductor articles | |
RU2813473C1 (en) | Method for comparative evaluation of batches of semiconductor articles for quality and reliability | |
TWI618937B (en) | Integrated circuit test method | |
JPH03136261A (en) | Measurement of direct current-voltage characteristic of semiconductor device | |
RU2143704C1 (en) | Process of inspection of integrated circuits for defects | |
RU2472171C2 (en) | Method of sorting semiconductor articles | |
RU2292052C1 (en) | Mode of separation of semiconductor products according to their reliability | |
RU2251759C1 (en) | Method for grading semiconductor devices | |
RU2465612C2 (en) | Method for comparative assessment of transistor batches by reliability | |
RU2324194C1 (en) | Method of integrated circuit division upon reliability criterion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081202 |