319
11.2.1Причины разбросов показателей радиационной стойкости ЭРИ от образца к образцу
Любая ИС включает в себя три компонента: полупроводник (моноили поликристалл), диэлектрик, металл.
Во всех реальных кристаллических твердых телах имеются в большем или меньшем количестве элементарные дефекты кристаллической структуры, оказывающие влияние, нередко решающее, на макроскопические свойства и состояние твердых тел. Такими дефектами являются:
¾Точечные дефекты – вакансии, спаренные вакансии, межузельные атомы и др.
¾Одномерные (линейные) дефекты – дислокации, т. е. искажения структуры кристаллической решетки.
¾Двухмерные (поверхностные) дефекты – границы зерен и двойников, дефекты упаковки и др.
¾Трехмерные (объемные) дефекты – пустоты, включения и т. д.
Все дефекты кристаллической структуры в кремнии можно разделить на
две большие группы: ростовые, возникающие на стадии роста слитка и на стадии наращивания эпитаксиального слоя на пластины, и технологически вносимые, которые, в свою очередь, подразделяются на:
-первичные дефекты, появляющиеся при механической обработке кристалла за счет хрупкого разрушения и пластической деформации;
-вторичные дефекты, возникающие на ростовых и первичных дефектах при высокотемпературных технологических процессах в результате воздействия внешних и внутренних напряжений [104].
Как следует из изложенного, разбросы электрических параметров ЭРИ следуют из процесса производства и зависят от огромного количества факторов. Качество готовых ИС контролируют на заводах-изготовителях с целью проверки их соответствия требованиям стандартов и ТУ. При этом качество ИС оценивают по результатам измерения значений совокупности технических параметровкритериев годности, регламентированных ТУ. Причем для повышения качества изготавливаемых ИС проводятся отбраковочные испытания. Они служат для от-
320
браковки ИС со скрытыми дефектами. Для конкретных типов ИС эффективность отбраковки зависит от того, какие дефекты являются основными. Так как заранее неизвестны дефекты в данной партии ИС, то в программу отбраковочных испытаний включают, как правило, несколько видов воздействий [105]. В каче-
стве примера на рис.90 ÷ 95 приведены гистограммы и графики для сопротивления открытого ключа ИС 1127КН6, измеренные в различных электрических режимах.
Кол-во замеров
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
-0.28 |
-0.27 |
-0.26 |
-0.25 |
-0.24 |
-0.23 |
-0.22 |
R, кОм |
-0.29 |
Рис. 90 Гистограмма распределения сопротивления открытого ключа Rотк. 1127КН6 (партия 99 дата изг. 02.04 кол-во 86 шт.) при Ucc=±8.1 B; Uсм= – 7 В
|
|
|
|
|
|
321 |
|
|
|
|
-R,0.22кОм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.280 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
Шт. |
Рис. 91 График сопротивления открытого ключа Rотк. 1127КН6 (партия 99 дата изг. |
||||||||||
02.04 кол-во 86 шт.) при Ucc=±8.1 B; Uсм= – 7 В |
|
|
|
|
||||||
90
80
70
60
50
40
30
20
10
R,кОм
0 |
0.23 |
0.24 |
0.25 |
0.26 |
0.27 |
|
Рис. 92 Гистограмма распределения сопротивления открытого ключа Rотк. 1127КН6 (партия 99 дата изг. 02.04 кол-во 86 шт.) при Ucc=±8.1 B; Uсм= 7 В
R, кОм
|
|
|
|
|
322 |
|
|
|
|
0.27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.265 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.255 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.245 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2250 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
Шт. |
90 |
Рис. 93 График распределения сопротивления открытого ключа Rотк. 1127КН6 (партия
99 дата изг. 02.04 кол-во 86 шт.) при Ucc=±8.1 B; Uсм= 7 В
Кол-во замеров
90
80
70
60
50
40
30
R,кОм
Рис. 94 Гистограмма распределения сопротивления открытого ключа Rотк. 1127КН6 (партия 99 дата изг. 02.04 кол-во 86 шт.) при Ucc=±8.1 B; Uсм= 0 В