RU2792841C1 - Method for comparative evaluation of the resistance of batches of integrated circuits to electrostatic discharge - Google Patents
Method for comparative evaluation of the resistance of batches of integrated circuits to electrostatic discharge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792841C1 RU2792841C1 RU2022121673A RU2022121673A RU2792841C1 RU 2792841 C1 RU2792841 C1 RU 2792841C1 RU 2022121673 A RU2022121673 A RU 2022121673A RU 2022121673 A RU2022121673 A RU 2022121673A RU 2792841 C1 RU2792841 C1 RU 2792841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- esd
- integrated circuits
- batch
- batches
- voltage
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам определения стойкости интегральных схем (ИС) к электростатическому разряду (ЭСР) при изготовлении радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to microelectronics, and in particular to methods for determining the resistance of integrated circuits (IC) to electrostatic discharge (ESD) in the manufacture of electronic equipment.
Известные способы разбраковки полупроводниковых изделий по стойкости к ЭСР и по надежности в целом предполагают воздействие на изделие серии ЭСР до появления параметрического или катастрофического отказа [см., например, Патент 2226698 РФ, Опубл. 10.04.2004.], зачастую внося в структуру изделий необратимые изменения. При этом известно [см. Горлов М.И. Емельянов А. В., Плебанович В. И. Электростатические заряды в электронике. - Минск : Бел. Наука. - 2006. - 295 с.], что полупроводниковые изделия, в том числе и ИС, даже одной технологической партии, имеют разброс по числу импульсов ЭСР, приводящих к отказам изделий, зависящему как от напряжения ЭСР, так и его знака.Known methods for sorting semiconductor products for resistance to ESD and reliability in general involve exposure to a product of the ESD series until a parametric or catastrophic failure occurs [see, for example, Patent 2226698 of the Russian Federation, Publ. 04/10/2004.], often introducing irreversible changes into the structure of products. It is known [cf. Gorlov M.I. Emelyanov AV, Plebanovich VI Electrostatic charges in electronics. - Minsk: Bel. The science. - 2006. - 295 p.], that semiconductor products, including ICs, even of the same production batch, have a spread in the number of ESD pulses leading to product failures, depending both on the ESD voltage and its sign.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ отбраковки ИС по патенту 2146827 РФ, принятый за прототип, в соответствии с которым измеряют информативный параметр, на ИС подают единичный импульс ЭСР напряжением, составляющим половину допустимого по ТУ, а затем проводят температурный отжигпри максимально допустимой температуре p-n-перехода в течение 24-48 час, и ИС с информативными параметрами, выходящими после отжига за поле допуска, отбраковывают.The closest in technical essence to the proposed invention is a method for rejecting ICs according to patent 2146827 of the Russian Federation, taken as a prototype, according to which an informative parameter is measured, a single ESD pulse with a voltage equal to half of the allowable voltage according to specifications is applied to the IC, and then thermal annealing is carried out at the maximum allowable p-n-junction temperature for 24-48 hours, and ICs with informative parameters that go beyond the tolerance field after annealing are rejected.
К недостаткам этого способа можно отнести необходимость последующего довольно длительного температурного отжига, который не восстанавливает полностью структуру полупроводникового изделия.The disadvantages of this method include the need for subsequent rather long temperature annealing, which does not completely restore the structure of the semiconductor product.
Изобретение направлено на упрощение процедуры и повышение достоверности сравнительной оценки стойкости партий ИС к электростатическому разряду. Это достигается тем, что для сравниваемых партий ИС строятся зависимости числа импульсов ЭСР, приводящих к отказам ИС, от напряжения ЭСР для импульсов разной полярности (пример таких зависимостей приведен на фиг. 1). Оказалось, что наиболее опасным для ИС, например типа К561ЛН2, является чередование полярности воздействующих импульсов ЭСР (на фиг. 1 этот вариант обозначен как «+/-»).The invention is aimed at simplifying the procedure and increasing the reliability of the comparative assessment of the resistance of IC batches to electrostatic discharge. This is achieved by constructing dependences of the number of ESD pulses leading to IC failures on the ESD voltage for pulses of different polarity for the compared batches of ICs (an example of such dependences is shown in Fig. 1). It turned out that the most dangerous for IS, for example, type K561LN2, is the alternation of the polarity of the acting ESD pulses (in Fig. 1, this option is indicated as "+/-").
Технический результат достигается в предлагаемом способе, который осуществляется следующим образом. От сравниваемых партий однотипных ИС случайным образом берется выборка объемом 10-20 штук. На выводы «вход-выход» ИС подается ЭСР напряжением в 2 раза больше допустимого по ТУ по модели тела человека поочередно положительной и отрицательной полярности до тех пор, пока ИС не выйдет из строя. Затем на ИС следующей выборки из партии подаются импульсы ЭСР величиной на 250 В больше и далее процедура повторяется. Строится зависимость усредненного по каждой выборке числа импульсов ЭСР, приводящих к отказам, от напряжения ЭСР и партия ИС, у которой полученная зависимость будет лежать выше, принимается более стойкой к ЭСР по сравнению с другой партией, зависимость у которой будет лежать ниже.The technical result is achieved in the proposed method, which is carried out as follows. From the compared batches of the same type of IC, a sample of 10-20 pieces is randomly taken. The input-output terminals of the IC are supplied with an
Предложенный способ сравнительной оценки партий ИС по стойкости к ЭСР был опробован на двух партиях ИС типа К561ЛН2. От каждой партии методом случайного выбора было отобрано по 15 схем. На первые 5 ИС подаются разряды ЭСР как положительной, так и отрицательной полярности величиной 500 В (допустимое значение напряжения ЭСР равно 200 В) до тех пор, пока ИС не выйдут из строя. Затем на другие 5 ИС подается ЭСР величиной +-750 В, и далее на следующие 5 ИС подается ЭСР величиной +/-1000 В. Результаты измерений по двум партиям приведены в таблице 1.The proposed method for comparative evaluation of IC batches in terms of ESD resistance was tested on two batches of ICs of the K561LN2 type. 15 schemes were selected from each batch by random selection. The first 5 ICs are supplied with ESD discharges of both positive and negative polarity of 500 V (allowable ESD voltage is 200 V) until the ICs fail. Then, the other 5 ICs are supplied with +-750V ESD, and then the next 5 ICs are supplied with +/-1000V ESD. The measurement results for two batches are shown in Table 1.
Количество импульсов (N) ЭСР для ИСU ESD = +-500 V
Number of pulses (N) ESD for IC
Количество импульсов (N) ЭСР для ИСU ESD = +-750 V
Number of pulses (N) ESD for IC
Количество импульсов (N) ЭСР для ИСU ESD = +-1000 V
Number of pulses (N) ESD for IC
1000+-
1000
Если сравнивать партии по стойкости к ЭСР, то более стойкой будет партий №2, т.к. усредненное значение количества воздействий ЭСР до выхода из строя больше, чем у партии № 1.If we compare batches in terms of ESD resistance, then batch No. 2 will be more resistant, because the average value of the number of ESD exposures before failure is greater than that of batch No. 1.
Упрощение процедуры оценки по сравнению с прототипом достигается за счет исключения длительного температурного отжига.Simplification of the evaluation procedure in comparison with the prototype is achieved by eliminating long-term thermal annealing.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2792841C1 true RU2792841C1 (en) | 2023-03-27 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5325054A (en) * | 1992-07-07 | 1994-06-28 | Texas Instruments Incorporated | Method and system for screening reliability of semiconductor circuits |
US5675260A (en) * | 1993-03-04 | 1997-10-07 | Lsi Logic Corporation | Electrostatic discharge test structure system and method |
RU2146827C1 (en) * | 1998-03-19 | 2000-03-20 | Воронежский государственный технический университет | Quality control method for integral circuits |
RU2317560C1 (en) * | 2006-06-26 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method of comparative estimation of stability of bipolar resistors set to electrostatic charge |
CN108398631B (en) * | 2018-03-22 | 2020-10-30 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) | Electrostatic discharge failure verification method |
RU2786050C1 (en) * | 2021-10-15 | 2022-12-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Method for separation of integrated circuits by reliability |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5325054A (en) * | 1992-07-07 | 1994-06-28 | Texas Instruments Incorporated | Method and system for screening reliability of semiconductor circuits |
US5675260A (en) * | 1993-03-04 | 1997-10-07 | Lsi Logic Corporation | Electrostatic discharge test structure system and method |
RU2146827C1 (en) * | 1998-03-19 | 2000-03-20 | Воронежский государственный технический университет | Quality control method for integral circuits |
RU2317560C1 (en) * | 2006-06-26 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method of comparative estimation of stability of bipolar resistors set to electrostatic charge |
CN108398631B (en) * | 2018-03-22 | 2020-10-30 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) | Electrostatic discharge failure verification method |
RU2786050C1 (en) * | 2021-10-15 | 2022-12-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Method for separation of integrated circuits by reliability |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2792841C1 (en) | Method for comparative evaluation of the resistance of batches of integrated circuits to electrostatic discharge | |
US6674300B2 (en) | Method for testing a semiconductor integrated circuit when a difference between two consecutive current exceeds a threshold value | |
RU2364880C1 (en) | Method for presorting of cmos chips made on silicon-on-insulator structures, by resistance to radiation effect | |
RU2787306C1 (en) | Method for comparative evaluation of the resistance of batches of integrated circuits to electrostatic discharge | |
RU2386975C1 (en) | Method for comparative assessment of reliability of intergral circuits batches | |
CN116776194A (en) | Insulator performance detection method, system, storage medium and electronic equipment | |
Chehab et al. | i/sub DDT/test methodologies for very deep sub-micron CMOS circuits | |
Variyam | Increasing the IDDQ test resolution using current prediction | |
US20090237088A1 (en) | Method for inspecting insulation property of capacitor | |
RU2269790C1 (en) | Method for selecting integration circuits of increased reliability | |
RU2538032C2 (en) | Method for comparative assessment of reliability of batches of semiconductor articles | |
RU2490655C2 (en) | Method for comparative assessment of semiconductor reliability | |
RU2381514C1 (en) | Method of comparative assessment reliability of batches of semiconductor products | |
RU2258234C1 (en) | Method of reliability separation of semiconductor devices | |
RU2317560C1 (en) | Method of comparative estimation of stability of bipolar resistors set to electrostatic charge | |
RU2375719C1 (en) | Method for radiation-induced determination of potentially unstable semiconductor products | |
RU2492494C2 (en) | Method for comparative evaluation of reliability of batches of integrated circuits | |
RU2379698C1 (en) | Method to sort solid-state devices by their resistance to electrostatic discharges | |
RU2786050C1 (en) | Method for separation of integrated circuits by reliability | |
RU2290652C2 (en) | Mode of separation integral schemes according to reliability | |
RU2226698C2 (en) | Process of comparative evaluation of reliability of lots of transistors | |
RU2324194C1 (en) | Method of integrated circuit division upon reliability criterion | |
RU2708815C1 (en) | Method of obtaining group of electro-technical equipment, uniform in terms of radiation resistance | |
RU2204142C2 (en) | Method of selective test of reliability of transistors in lot | |
RU2146827C1 (en) | Quality control method for integral circuits |