СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ ПО НАДЕЖНОСТИ
SEPARATION METHOD OF INTEGRATED CIRCUITS AS TO RELIABILITY

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности интегральных схем (ИС) как логических, так и аналоговых, и может быть использовано как в процессе производства, так и при входном контроле на предприятиях-изготовителях радиоэлектронной аппаратуры.
Известен способ выделения ИС повышенной надежности [1] по отбору ИС, проводимому по относительной величине изменения критического напряжения питания при нормальной и повышенной температуре. Недостатком способа является большая трудоемкость измерений критического напряжения питания (КНП) при повышенной температуре, а также невысокая точность.
Наиболее близким является способ [2], согласно которому партию ИС подвергают предварительному разделению методом критического напряжения питания (КНП) и воздействуют на нее электростатическим разрядом (ЭСР) потенциалом, составляющим половину опасного, при этом после воздействия ЭСР методом КНП выделяют дополнительную партию ИС с повышенной надежностью, после чего проводят отжиг дефектов.
Недостатком метода является то, что есть риск повредить схемы при воздействии ЭСР.
Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей.
Это достигается следующим образом. Производится предварительное разделение партии по критическому напряжению питания. По результатам статистических данных определяется интервал КНП, в который укладывается большая часть (>90%) значений. Для схем, не попавших в этот интервал, делается вывод о пониженной надежности.
Далее ИС подвергаются электротермотренировке (ЭТТ) продолжительностью до 100 ч и термическому отжигу в течение 4-10 ч при температуре, максимально допустимой для данного типа ИС. По результатам измерений КНП до, после ЭТТ и после термического отжига рассчитывается коэффициент М, характеризующий надежность ИС:
<mrow><mi>M</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Э</mi><mi>Т</mi><mi>Т</mi></mrow></msub></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Ч</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Э</mi><mi>Т</mi><mi>Т</mi></mrow></msub></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>о</mi><mi>т</mi><mi>ж</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
<mrow><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Ч</mi></mrow></msub></mrow></msub><mo>,</mo><mtext> </mtext><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Э</mi><mi>Т</mi><mi>Т</mi></mrow></msub></mrow></msub><mo>,</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>о</mi><mi>т</mi><mi>ж</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow>
где
- значения КНП до ЭТТ, после ЭТТ и после отжига соответственно.
Формула имеет такой вид, т.к. при ЭТТ происходит деградация параметров ИС, а отжиг позволяет восстановить последствия ЭТТ и приблизить значения параметров к исходным значениям. Чем больше это отношение, тем менее надежна интегральная схема.
<mrow><mi>M</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Э</mi><mi>Т</mi><mi>Т</mi></mrow></msub></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Ч</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>Э</mi><mi>Т</mi><mi>Т</mi></mrow></msub></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>Е</mi><mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi></mrow></msub><msub><mrow /><mrow><msub><mrow /><mrow><mi>о</mi><mi>т</mi><mi>ж</mi></mrow></msub></mrow></msub></mrow></mfrac><mo>.</mo></mrow>
Способ осуществляется следующим образом. На представительной выборке ИС, как логических, так и аналоговых, проводится измерение КНП, после чего проводится ЭТТ и термический отжиг, после них измеряются КНП, после чего находится коэффициент, характеризующий надежность ИС:
В зависимости от значения критерия М, устанавливаемого для каждого типа ИС экспериментально, можно разделить партию ИС по надежности.
1. Патент РФ №2365930, G01R 31/26. Опубликован 27.08.2009.
2. Патент РФ №2230334, G01R 31/26. Опубликован 10.06.2004.