RU2460083C1 - Device to monitor semiconductor products by second derivatives of current-voltage and volt-coulomb characteristics - Google Patents
Device to monitor semiconductor products by second derivatives of current-voltage and volt-coulomb characteristics Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460083C1 RU2460083C1 RU2011113516/28A RU2011113516A RU2460083C1 RU 2460083 C1 RU2460083 C1 RU 2460083C1 RU 2011113516/28 A RU2011113516/28 A RU 2011113516/28A RU 2011113516 A RU2011113516 A RU 2011113516A RU 2460083 C1 RU2460083 C1 RU 2460083C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- inlet
- outlet
- control circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к устройствам контроля и диагностики полупроводниковых изделий (ППИ), таких как диоды, транзисторы и интегральные схемы. Устройство может быть использовано как в технологии изготовления ППИ, так и для анализа изделий у потребителей.The invention relates to the field of microelectronics, in particular to devices for monitoring and diagnostics of semiconductor products (PPI), such as diodes, transistors and integrated circuits. The device can be used both in the manufacturing technology of PPI, and for the analysis of products from consumers.
Известно множество методов контроля качества и надежности ППИ (переходные характеристики, НЧ шум и др.). Преимуществом метода с использованием производных вольт-амперных характеристик (ВАХ) является относительная простота его реализации при высокой чувствительности к выявлению различных скрытых дефектов [1].There are many known methods for controlling the quality and reliability of PPI (transient characteristics, low frequency noise, etc.). The advantage of the method using derivatives of the current-voltage characteristics (CVC) is the relative simplicity of its implementation with high sensitivity to the identification of various hidden defects [1].
Наиболее близким аналогом является предлагаемое устройство в [2]. Структурная схема устройства для контроля производных ВАХ, предлагаемая в [2], содержит генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), исследуемое ППИ, источник питания, схему управления и запуска ГЛИН, преобразователь ток-напряжение, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), электронно-вычислительную машину (ЭВМ) и монитор. С помощью данной схемы фактически измеряется ВАХ исследуемого ППИ, а затем с помощью программы цифрового дифференцирования осуществляется пересчет в зависимости производных ВАХ с построением соответствующих графиков и выводом их на экран монитора.The closest analogue is the proposed device in [2]. The block diagram of a device for controlling the I – V characteristics, proposed in [2], contains a linearly varying voltage generator (GLIN), an investigated PPI, a power supply, a control and start-up circuit for a GLIN, a current-voltage converter, an analog-to-digital converter (ADC), and a digital-to-analog converter (DAC), electronic computer (computer) and monitor. With the help of this scheme, the I – V characteristic of the investigated PIR is actually measured, and then, using the digital differentiation program, the I – V characteristics are recalculated with the construction of the corresponding graphs and their output to the monitor screen.
Однако данное устройство имеет недостаток, к которому можно отнести невысокую чувствительность к выявлению скрытых дефектов. Указанный недостаток связан с методом определения производных ВАХ - вычислением по измеренной ВАХ. Использование в устройстве 12-16-разрядного АЦП не устраняет указанный недостаток, поскольку из-за наличия шумов первичная информация в виде ВАХ не может быть достоверно измерена с высокой точностью. Например, если удается измерить ВАХ с относительной погрешностью в 1%, то достоверную информацию будут содержать только старшие 7-8 разрядов АЦП, значения же остальных младших разрядов будут искажены шумами.However, this device has a disadvantage, which can include a low sensitivity to the identification of latent defects. The indicated drawback is associated with the method of determining the derivatives of the I – V characteristics — by calculation from the measured I – V characteristics. The use of a 12-16-bit ADC in the device does not eliminate this drawback, since due to the presence of noise, the primary information in the form of a CVC cannot be reliably measured with high accuracy. For example, if it is possible to measure the I – V characteristic with a relative error of 1%, then only the highest 7-8 bits of the ADC will contain reliable information, while the values of the remaining lower bits will be distorted by noise.
Цель изобретения - повышение чувствительности устройства к выявлению скрытых дефектов и увеличение его функциональных возможностей контроля ППИ с использованием дополнительной первичной диагностической информации в виде второй производной вольт-кулонной характеристики.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the device to detect hidden defects and increase its functionality for monitoring PPI using additional primary diagnostic information in the form of a second derivative of the volt-coulomb characteristic.
Указанная цель достигается тем, что дополнительно вводят блок формирования бигармонического сигнала, выход которого подключают к входу ППИ, а вход подключают к первому выходу схемы управления, управляемый источник напряжения (УИН), выход которого также подключают к входу ППИ, а вход подключают ко второму выходу схемы управления, блок измерений информационного сигнала, вход которого подключают к выходу ППИ, а выход соединяют с входом АЦП.This goal is achieved by the fact that they additionally introduce a biharmonic signal generating unit, the output of which is connected to the input of the PPI, and the input is connected to the first output of the control circuit, a controlled voltage source (UIN), the output of which is also connected to the input of the PPI, and the input is connected to the second output control circuits, an information signal measuring unit, the input of which is connected to the output of the PPI, and the output is connected to the input of the ADC.
Предлагаемая блок-схема устройства лишена указанных недостатков и изображена на чертеже. Она состоит из блока формирования бигармонического сигнала 1, управляемого источника напряжения (УИН) 2, исследуемого ППИ 3, схемы управления 4, блока измерения информационного сигнала 5, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 7, электронно-вычислительной машины (ЭВМ) 8 и монитора 9.The proposed block diagram of the device is devoid of these disadvantages and is shown in the drawing. It consists of a unit for generating a biharmonic signal 1, a controlled voltage source (UI) 2, an investigated
Блок измерения информационного сигнала 5 осуществляет измерение амплитуды тока на разностной частоте и фазового сдвига относительно опорного сигнала, которые однозначно определяют вторые производных ВАХ и ВКХ (метод модуляционного дифференцирования). Далее осуществляется ввод данных измерений в ЭВМ 8 через АЦП 6, преобразующего аналоговую информацию в цифровой вид (использование 10-12-разрядного АЦП вполне обеспечивает достаточную точность измерений). Блок формирования бигармонического сигнала 1 формирует двухчастотный тестовый сигнал для ППИ 3. ЦАП 7 предназначен для управления процессом измерений. УИН 2 обеспечивает ступенчатое изменение постоянного напряжения смещения с целью снятия вторых производных ВАХ и ВКХ в некотором диапазоне напряжений. Схема управления 4 обеспечивает регулировку постоянного смещения и амплитуды двухчастотного сигнала. ЭВМ 8 в соответствии с написанной программой вычисляет значения вторых производных ВАХ и ВКХ, дифференциальные спектры изменения мощности и заряда, строит графики их зависимостей от постоянного напряжения смещения и выводит их на экран монитора 9.The information signal measuring unit 5 measures the amplitude of the current at the difference frequency and the phase shift relative to the reference signal, which uniquely determine the second derivatives of the I – V characteristic and the I – V characteristic (modulation differentiation method). Next, the measurement data are entered into the computer 8 through the ADC 6, which converts the analog information into digital form (using a 10-12-bit ADC fully ensures sufficient measurement accuracy). The biharmonic signal generating unit 1 generates a two-frequency test signal for
Устройство работает следующим образом. На исследуемое ППИ 3 подается двухчастотный тестовый сигнал с блока формирования бигармонического сигнала 1. По команде с ЭВМ 8 через ЦАП 7 и схему управления 4 задается амплитуда двухчастотного сигнала и постоянное напряжение смещения УИН 2, которое также подается на ППИ 3. Значение силы тока через исследуемое изделие на разностной частоте, а также фазовый сдвиг по отношению к опорному входному сигналу регистрируются блоком измерений информационного сигнала 5, преобразуются в цифровую форму АЦП 6 и поступают в ЭВМ 8. В соответствии с написанной программой рассчитываются и строятся графики зависимостей вторых производных ВАХ и ВКХ от постоянного напряжения смещения и выводятся на экран монитора 9. Дополнительно рассчитываются и также выводятся на экран дифференциальные спектры изменения потребляемой изделием мощности и накопления заряда.The device operates as follows. The studied
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, 1997 г., 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, 1997, 390 s.
2. Устройство для контроля полупроводниковых изделий по производным вольт-амперных характеристик. Патент RU №2308732. - Опубл. 20.10.2007 г.2. Device for monitoring semiconductor products according to derivatives of current-voltage characteristics. Patent RU No. 2308732. - Publ. 10/20/2007
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011113516/28A RU2460083C1 (en) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Device to monitor semiconductor products by second derivatives of current-voltage and volt-coulomb characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011113516/28A RU2460083C1 (en) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Device to monitor semiconductor products by second derivatives of current-voltage and volt-coulomb characteristics |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2460083C1 true RU2460083C1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=46937906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011113516/28A RU2460083C1 (en) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Device to monitor semiconductor products by second derivatives of current-voltage and volt-coulomb characteristics |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2460083C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU172617U1 (en) * | 2016-12-14 | 2017-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | In-situ camera for monitoring the structure and current-voltage characteristics of thin polymer semiconductor films |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU892362A1 (en) * | 1980-04-21 | 1981-12-23 | Ордена Октябрьской Революции Предприятие П/Я Р-6007 | Device for checking semiconductor device |
SU1241166A1 (en) * | 1984-06-19 | 1986-06-30 | Предприятие П/Я Х-5806 | Device for identifying non-linear elements by parameters of volt-ampere characteristics |
RU2308732C1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Device for controlling semiconductor products using derivatives of volt-ampere characteristics |
-
2011
- 2011-04-07 RU RU2011113516/28A patent/RU2460083C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU892362A1 (en) * | 1980-04-21 | 1981-12-23 | Ордена Октябрьской Революции Предприятие П/Я Р-6007 | Device for checking semiconductor device |
SU1241166A1 (en) * | 1984-06-19 | 1986-06-30 | Предприятие П/Я Х-5806 | Device for identifying non-linear elements by parameters of volt-ampere characteristics |
RU2308732C1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Device for controlling semiconductor products using derivatives of volt-ampere characteristics |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU172617U1 (en) * | 2016-12-14 | 2017-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | In-situ camera for monitoring the structure and current-voltage characteristics of thin polymer semiconductor films |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5161878B2 (en) | Noise measuring device and test device | |
JP2000074986A (en) | Device testing device | |
JP2007327764A (en) | System for measuring instrumental error of watt-hour meter | |
US6944569B2 (en) | Method and apparatus for generating an electronic test signal | |
JP2004093345A (en) | Jitter measuring circuit | |
RU2460083C1 (en) | Device to monitor semiconductor products by second derivatives of current-voltage and volt-coulomb characteristics | |
JP5474657B2 (en) | Temperature measurement using diodes with saturation current cancellation | |
JP4846223B2 (en) | Test apparatus and test method | |
US9372217B2 (en) | Cable detector | |
CN110599935A (en) | Automatic adjusting device and automatic adjusting method for public voltage | |
CN114111873B (en) | Online calibration system and method for refrigerator detector | |
JP2010133911A (en) | System for measuring change in physical quantity and method for specifying standard time-based data | |
JPH03176678A (en) | Evaluating method with ac for ic tester | |
CN110375858B (en) | Spark detector probe performance testing method | |
US8803560B2 (en) | Audio frequency device for audible eyes off measurements | |
Filipski et al. | Calibration of a low voltage AC-DC transfer standard | |
Velychko et al. | Comparison of phase angle measurement results by means of two methods | |
JP7080757B2 (en) | Impedance measuring device and impedance measuring method | |
JP2017215257A (en) | Contactless circuit board tester and testing method | |
Zhou et al. | A super high resolution phase difference measurement method | |
CN1889697B (en) | Method for realizing quantitative measurement in television high frequency electronic tuner tester | |
KR20100051167A (en) | Phase angle error measurement apparatus of shunt resistance using pulse counting and measurement method thereof | |
Zachovalová et al. | Development of the digital sampling power measuring standard for the Energy monitors calibration | |
RU2308732C1 (en) | Device for controlling semiconductor products using derivatives of volt-ampere characteristics | |
RU203601U1 (en) | Output signal conditioning device for differential measuring transducer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130408 |