Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние электростатических разрядов на параметры низкочастотного шума интегральных схем Жуков Дмитрий Михайлович

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Жуков Дмитрий Михайлович. Влияние электростатических разрядов на параметры низкочастотного шума интегральных схем: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.27.01 / Жуков Дмитрий Михайлович;[Место защиты: ФГБОУ ВО Воронежский государственный технический университет], 2017.- 80 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Влияние электростатических разрядов на полупроводниковые изделия 9

1.1 Природа возникновения электростатического заряда в процессе производства 9

1.2 Модели электростатических разрядов 11

1.3 Виды и механизмы отказов полупроводниковых изделий под воздействием электростатических разрядов 14

1.3.1 Катастрофические отказы 15

1.3.2 Скрытые дефекты 17

1.4 Влияние электростатических разрядов на низкочастотный шум полупроводниковых изделий 19

1.4.1 Общие сведения о низкочастотных шумах полупроводниковых изделий 19

1.4.2 Модели возникновения низкочастотного шума в полупроводниковых изделиях 23

1.4.3 Воздействие ЭСР на биполярные транзисторы 28

1.4.4 Влияние ЭСР на цифровые биполярные ИС 30

1.4.5 Воздействие ЭСР на МДП приборы 31

Выводы к Главе 1 34

Глава 2 Исследование воздействия электростатических разрядов на низкочастотный шум интегральных схем 35

2.1 Установки, используемые для исследования интегральных схем 35

2.1.1 Установка для испытаний изделий электронной техники на стойкость к воздействию разрядов статического электричества 35

2.1.2 Метод измерения низкочастотного шума 37

2.2 Интегральные схемы типа К176ЛП11 38

2.3 Интегральные схемы типа HEF4023B 45

2.4 Интегральная схема типа HCF4011BE 55

Выводы к главе 2 61

Глава 3 Методы диагностики интегральных схем по надежности 62

3.1 Способ сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых изделий 62

3.2 Способ сравнительных испытаний на надежность партий интегральных схем 66

3.3 Способ сравнительных испытаний на надежность партий полупроводниковых изделий с использованием измерения НЧШ 69

Выводы к главе 3 72

Основные результаты и выводы 73

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время электроника является одной из самых быстро развивающихся отраслей промышленности во всем мире. Самыми технологически и конструктивно сложными компонентами современных электрических схем являются интегральные схемы (ИС). Их сложность обуславливает и высокую вероятность отказа в процессе эксплуатации. Чтобы не допустить попадания в аппаратуру ненадежных ИС, каждая готовая ИС подвергается полной проверке на соответствие техническим условиям (ТУ).

Для выявления потенциально ненадежных ИС, способных с высокой степенью вероятности отказать при работе в радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), на заводах-изготовителях проводят различные испытания выпускаемых изделий, такие как электро-тренировки, термотренировки, электротермотренировки. Данные методы эффективны, но очень затратны как по времени, так и экономически. При все более возрастающей надежности ИС процент отказов снижается, поэтому принципиально важно проконтролировать именно каждую схему для того, чтобы полностью исключить вероятность отказа при эксплуатации.

Потенциальная ненадежность любого полупроводникового изделия (ППИ) обусловлена дефектами структуры кристалла изготавливаемого прибора. Для снижения процента отказов необходимо выявлять дефектные или потенциально ненадежные ИС на ранних этапах, до их монтажа в состав РЭА. Сложность состоит в том, что не всегда дефекты структуры ИС напрямую влияют на ее электрические параметры, поэтому не всегда возможно определить потенциально ненадежную ИС простыми измерениями. Необходимы методы, способные выявить те дефекты, которые не влияют на способность ИС выполнять свое функциональное назначение, но увеличивают вероятность её отказа во время эксплуатации.

Такими методами могут стать методы, основанные на измерении низкочастотного шума (НЧШ) ИС. НЧШ обусловлен дефектами структуры ИС. Изучая характер НЧШ можно оценить степень дефектности структуры кристалла. Однако не всегда дефекты изменяют НЧШ настолько, чтобы это было заметно при измерении, следовательно, необходимы способы активации имеющихся дефектов структуры ИС. Активировать дефекты возможно с помощью внешних воздействий. Одним из самых эффективных способов является воздействие электростатическими разрядами (ЭСР) на выводы ИС. Для разработки методов контроля надежности ИС с использованием измерения НЧШ и воздействий ЭСР необходимо понимание того, каким образом ЭСР влияют на поведение шума в ИС. Поэтому тема диссертации в настоящее время является актуальной.

Цель и задачи работы. Исследование влияния потенциала ЭСР и количества их воздействий на параметры НЧШ ИС. Исследование возможности извлечения информации из полученных временных рядов шумового напряжения на выходе ИС с применением методов шумовой спектроскопии.

Для достижения данных целей в работе поставлены следующие задачи:

  1. Экспериментально исследовать влияние потенциала воздействующего ЭСР на среднеквадратичное значение шума на выходе ИС.

  2. Экспериментально исследовать влияние количества воздействующих ЭСР на среднеквадратичное значение шума на выходе ИС.

  1. Исследовать возможность извлечения информации из полученных временных рядов значений шумового напряжения с применением спектральной плотности мощности шума и переходных структурных функций второго порядка.

  2. Разработать способы диагностической оценки надежности ППИ с применением НЧШ в качестве информативного параметра.

Научная новизна работы. В работе получены следующие научные и технические результаты:

1. Показана возможность использования ЭСР в качестве воздействующего
фактора для определения потенциальной надежности ИС по параметрам НЧШ.

2. Разработан способ сравнительной оценки надежности партий
полупроводниковых изделий с использованием измерения информативного
электрического параметра до и после воздействия пятью ЭСР и вычислением
конструктивно-технологического запаса измеряемого параметра. На способ
получен патент № 2511617.

  1. Разработан способ сравнительных испытаний на надежность партий интегральных схем с использование измерения НЧШ ИС до и после воздействия ЭСР, а также после хранения в нормальных условиях и отжига при температуре 100 С. На способ получен патент № 2546998.

  2. Разработан способ сравнительных испытаний на надежность партий полупроводниковых изделий с использованием измерения НЧШ до и после воздействия ЭСР и вычислением коэффициента относительного изменения уровня НЧШ. На способ получен патент № 2538032.

Практическая значимость. Экспериментально исследовано влияние ЭСР на шумы ИС. По полученным данным были разработаны методы оценки надежности партий ППИ. Разработанные способы сравнительной оценки надежности могут быть использованы предприятиями-изготовителями и потребителями ППИ для сравнения и разделения нескольких партий ППИ по потенциальной надежности.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Влияние потенциала воздействующих ЭСР и их количества на
среднеквадратичное значение НЧШ напряжения на выходе ИС.

2. Влияние ЭСР на вид спектральной плотности мощности шума и
переходной структурной функции второго порядка ряда значений шумового
напряжения.

  1. Способ сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых изделий методом измерения информативного параметра до и после воздействия ЭСР с измерением коэффициентов конструктивно-технологического запаса КВ и КН.

  2. Способ сравнительных испытаний на надежность партий интегральных схем с помощью измерения НЧШ до и после воздействия ЭСР по результатам

вычисления трех коэффициентов 1начЭСР, 2ЭСРхр, 3хротж, где Хнач – значение информативного параметра в начале измерений (в исходном состоянии), ХЭСР –значение информативного параметра после воздействия ЭСР, Ххр – значение информативного параметра после хранения в течение 72 часов, Хотж – значение информативного параметра после термического отжига при температуре Т=100С.

5. Способ сравнительных испытаний на надежность партий

полупроводниковых изделий с использованием измерения НЧШ до и после

воздействия ЭСР и вычислением коэффициента .

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и
обсуждались на международных научно-методических семинарах

«Флуктационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах»
(Москва, 2012 2015 гг.); научно-технических конференциях профессорско-
преподавательского состава, аспирантов, магистрантов и студентов
ВГТУ (Воронеж, 2012 2016 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 14 публикациях, в том числе в 3 работах, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК, и в 3 патентах РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 80 страниц текста, включая 25 рисунков, 11 таблиц, список литературы из 62 наименований.

Виды и механизмы отказов полупроводниковых изделий под воздействием электростатических разрядов

Виды и механизмы отказов полупроводниковых изделий под воздействием электростатических разрядов

Непосредственно перед ЭСР и в течение первых десятков наносекунд разряда на ППИ действует наведенное высокое напряжение, которое является источником тока. В связи с этим на изделие воздействуют и потенциал электрического заряда, и ток разряда [16]. У полупроводниковых приборов и ИС, на которые воздействовали ЭСР, могут иметь место два типа повреждений [17, 18]: катастрофические, которые обнаруживаются наиболее легко, потому что поврежденные изделия не выполняют своих функций; скрытые, которые затрагивают только один из параметров (усиление, утечку и т.д.) или вызывают некоторое изменение характеристик, которые могут, тем не менее, не выходить за рамки допустимых отклонений. Эти повреждения обнаружить труднее, так как зачастую они проявляются лишь в результате повторяющихся разрядов или в процессе эксплуатации.

Существуют понятия опасного и допустимого потенциала.

Опасный потенциал – это потенциал ЭСР, при котором происходит отказ изделия, т.е. выход параметров за нормы, указанные в ТУ[4].

Допустимый потенциал – это потенциал ЭСР, не превышающий половины опасного, который выбирается ближайшим к одному из меньших значений: 10; 30; 100; 200; 500; 1000; 2000 В [4].

Эти отказы можно разделить на отказы под действием мощности или тока [13] , которые часто опознают по горячим точкам или расплавленным участкам на кристалле, и отказы под действием напряжения, когда им пробивается насквозь диэлектрик или разрушается поверхность кристалла.

Накопленные заряды чаще всего вызывают отказ ИС, когда оператор, несущий на себе такой заряд, касается схемы, в результате чего через нее проходит импульс тока разряда. Этот разряд может вызвать такую высокую плотность тока на границе оксид – полупроводник, что происходит локальное расплавление полупроводникового материала, а в оксиде образуется точечное отверстие диаметром около 1 мкм [19].

Иногда можно определить модель отказа и логически найти его причину по месту отказа в приборе. МТЧ почти всегда приводит к разрушению или отказу под действием мощности или напряжения вблизи вывода, которого коснулись. Оба вида разрушения, т.е. под действием мощности или напряжения, могут возникнуть при разряде заряженного прибора. Однако место разрушения, как правило, находится на проводящей стороне разряженного вывода, кроме заземленного. Отказы под действием мощности вблизи выводов, которых не касались или внутри прибора проявляются под действием зарядов, находящихся на одной проводящей стороне, или в том случае, когда несколько участков разряжаются через элемент прибора в момент заземления другого вывода.

Отказы под действием мощности или тока, характеризуемые МЗП, происходят обычно между схемной частью и землей или питающей шиной. Шины питания и заземления, как правило, являются проводниками с наибольшей площадью и способны хранить наибольший заряд и высвобождать при разряде наибольшую энергию. Отказы внутри прибора под действием напряжения происходят из-за разницы постоянных времени разряда в смежных или пересекающихся участках, что приводит к появлению напряжений, превышающих электрическую прочность диэлектрика. Шесть наиболее распространенных и связанных с ЭСР механизмов отказов перечислены в документе ДОД-НДВК-263 (США) [6]. К ним относятся: тепловой вторичный пробой, расплавление металлизации, пробой диэлектрика, поверхностный пробой, объемный пробой и газовый дуговой разряд. Первые три механизма отказов определяются током ЭСР, остальные – напряжением.

Тепловой вторичный пробой известен как выгорание перехода. При данном механизме отказа температура на переходе приближается к точке плавления кремния. Когда температура достигает этого уровня, то плавятся сначала неоднородные «горячие» точки, что приводит к локальному расплавлению участка кремния. Если ЭСР имеет достаточную продолжительность, эти горячие точки увеличиваются до возникновения короткого замыкания на переходе.

Расплавление металлизации возникает, если разряд обладает достаточной мощностью для расплавления металла соединительных дорожек, т.к. толщина, а зачастую и ширина металлизированных дорожек настолько малы, что металл расплавляется как у плавких предохранителей под действием повышенного значения тока [4]. Объемный пробой обусловлен изменением параметров перехода из-за воздействия высоких температур под влиянием тока разряда, что приводит, в конце концов, к быстрой диффузии примесей и замыканию переходов в объеме.

Пробой диэлектрика возникает тогда, когда значение электрического поля превышает значение поля, связывающее электроны с ядрами атомов. При этом освобожденные электроны формируют внутренний ток, который дает лавинный эффект, разрушающий диэлектрик. В результате в диэлектрике образуется отверстие [20].

Поверхностный пробой представляет собой механизм отказа, связанный с напряжением разряда, и зависит от целого ряда параметров кристалла изделия, таких, как уровни легирования, нарушения непрерывности и геометрии. Явление закономерно приводит к утечке на переходе. Газовый дуговой разряд — также зависимый от напряжения механизм отказа, вызывающий, в конечном счете, испарение металлических частей кристалла.

Воздействие ЭСР на биполярные транзисторы

В настоящей работе был использован метод прямого усиления шумового сигнала на выводе ИС. Данный метод предполагает подключение вывода ИС непосредственно ко входу усилителя сигналов и измерение усиленного сигнала на выходе усилителя.

Измерение проводилось следующим образом. С помощью схемы задания режима на входы ИС подавались определенные логические уровни, такие, чтобы на испытуемом выходе получить логическую единицу (лог. 1). Выход подключался к «земле» через нагрузочный резистор RН. Номинал RН подбирался таким, чтобы ток, вытекающий из ИС, был вдвое меньше максимально допустимого по ТУ на данную ИС. К нагрузочному резистору RН подключался вход усилителя сигналов. В качестве усилителя был использован селективный нановольтметр «Unipan». Данный нановольтметр позволяет подавать на вход постоянное напряжение до 9 В и выделяет только переменную составляющую. Также имеется возможность подключать фильтр выходного сигнала с изменяемой полосой пропускания.

Усиленный и отфильтрованный шумовой сигнал с выхода усилителя подавался на вход цифрового осциллографа «Velleman PCS-500». Данный осциллограф подключается к персональному компьютеру (ПК) с помощью параллельного порта (LPT). Далее с помощью программного обеспечения осциллографа шумовой сигнал сохранялся в памяти ПК в виде набора дискретных значений шумового напряжения. Возможности осциллографа позволяли изменять частоту дискретизации измеряемого сигнала.

В эксперименте подвергались воздействию ЭСР ИС типа К176ЛП11. Данная ИС представляет собой два логических элемента 4ИЛИ-НЕ и один логический элемент НЕ, выполненные по КМОП технологии, и содержит 72 элемента. Условное графическое изображение ИС типа К176ЛП11 представлено на рисунке 2.4. Рисунок 2.4 – Условное графическое изображение ИС типа К176ЛП11 Назначение выводов ИС типа К176ЛП11 представлено в таблице 2.2.

Ток потребления в динамическом режиме одним логическим элементом, мА 0,22 Время задержки распространения при включении (выключении), нс 200 Вначале была исследована зависимость среднеквадратичного значения НЧШ напряжения на выходе ИС от количества воздействий ЭСР потенциалом 400 В. Данное значение потенциала в два раза превышает значение, допустимое по ТУ на данный тип ИС.

В эксперименте проводилось воздействие ЭСР на 10 ИС типа К176ЛП11, отобранных методом случайной выборки. Каждая ИС из выборки подвергалась 12-и воздействиям. После каждого воздействия измерялось среднеквадратичное значение шумового напряжения. Результаты измерения представлены в таблице 2.4.

Из таблицы 2.4 видно, что среднеквадратичное значение шумового напряжения никак не зависит от количества ЭСР, воздействующих на ИС. Значение шума для каждой ИС изменяется хаотично и никакой явной зависимости не наблюдается. Для наглядности на рисунке 2.6 представлен график зависимости среднеквадратичного значения шумового напряжения на выводе ИС от количества воздействий ЭСР для ИС №1.

Следующий эксперимент был проведен с целью исследования зависимости среднеквадратичного значения шумового напряжения на выводе ИС от величины потенциала воздействующего ЭСР.

Для эксперимента методом случайной выборки были отобраны 10 ИС типа К176ЛП11. На каждой ИС из выборки измерялось среднеквадратичное значение шумового напряжения до воздействия ЭСР. Далее последовательно проводились воздействия ЭСР, каждый раз увеличивая величину его потенциала, начиная с 400 В. После каждого воздействия измерялся уровень НЧШ. Результаты измерений представлены в таблице 2.5.

Как видно из таблицы 2.5 уровень НЧШ заметно не изменяется вплоть до значения потенциала ЭСР 6400 В. При достижении данной величины, уровень шума резко возрастал на два порядка. При этом ИС оставалась работоспособной, хотя уровень логической единицы несколько отклонялся от первоначальной величины, оставаясь при этом в пределах нормы. На рисунке 2.7 представлен график зависимости среднеквадратичного значения шумового напряжения ИС от величины потенциала воздействующего ЭСР, построенного для ИС №1.

Для проверки критичности величины потенциала ЭСР в 6400 В был проведен следующий эксперимент. На выборке ИС в количестве 10 штук было измерено среднеквадратичное значение шумового напряжения до воздействия ЭСР. Далее на ИС последовательно проводились воздействия ЭСР потенциалом 6400 В. После каждого воздействия измерялся уровень НЧШ. Всего было проведено по 4 воздействия на каждую ИС. Результаты эксперимента представлены в таблице 2.6. На рисунке 2.8 приведен график зависимости среднеквадратичного значения шумового напряжения на выводе ИС от количества воздействий ЭСР потенциалом 6400В.

Установка для испытаний изделий электронной техники на стойкость к воздействию разрядов статического электричества

Из полученных зависимостей видно, что переходные структурные функции также как и спектральная плотность мощности НЧШ изменяются под воздействием ЭСР. При частоте дискретизации 125 кГц изменения практически не заметны. При частоте дискретизации 2,5 МГц графики имеют более выраженную тенденцию к изменению. При этом изменение переходных структурных функций в целом менее выражены, чем изменение спектральной плотности мощности.

Таким образом, из проведенных экспериментов можно сделать следующие выводы. НЧШ ИС является параметром, чувствительным к внешним воздействиям, таким как повышенная температура окружающей среды и воздействие ЭСР. Для того, чтобы обнаружить факт внешнего воздействия необходимо провести анализ поведения НЧШ. Это можно сделать либо измеряя среднеквадратичное значение шумового напряжения, либо с помощью более глубокого анализа спектра шума с использованием спектральной плотности мощности НЧШ и переходных структурных функций. Данный анализ необходимо провести при различных частотах дискретизации исследуемого сигнала для выявления наиболее информативной частоты.

Исследование осуществлялось на десяти ИС типа HCF4011BE. Цифровая интегральная схема HCF4011BE выполнена по КМОП технологии и содержит 4 логических элемента 2И-НЕ (рисунок 2.17).

В начале эксперимента был измерен уровень НЧШ до воздействия ЭСР. Далее последовательно проводились воздействия ЭСР с потенциалом, увеличивающимся от 400 В до 4000 В с шагом в 400 В. После каждого воздействия измерялся уровень НЧШ на выходе ИС. После проведения воздействия ЭСР потенциалом 4400 В ИС выходила из строя (уровень логической единицы на выходе U1H резко понижался до 1,2 – 1,5 В).

Результаты измерения шума ИС представляли собой последовательности мгновенных значений шумового напряжения. Из данных последовательностей были получены среднеквадратичное значение шумового напряжения, а также построены графики переходных структурных функций (разностные моменты) второго порядка , являющихся одной из проекций автокорреляционной функции.

На рисунке 2.18 представлен график зависимости среднеквадратичного значения шумового напряжения на выходе ИС от потенциала воздействующего ЭСР. Рисунок 2.18 – График зависимости среднеквадратичного значения шумового напряжения ИС типа HCF4011BE от потенциала воздействующего ЭСР

Из графика видно, что на протяжении всего эксперимента уровень НЧШ слабо менялся от измерения к измерению. Даже непосредственно перед наступлением катастрофического отказа среднеквадратичное значение шума оставалось практически неизменным.

Такой результат говорит о том, что для данного типа ИС среднеквадратичное значение шумового напряжения не является информативным параметром для определения внутреннего состояния кристалла. Для более глубокого анализа полученных последовательностей шумового напряжения были построены переходные структурные функции второго порядка . На рисунке 2.19 представлены зависимости для измерения до ЭСР, и после воздействия ЭСР потенциалом 400 В, 2400 В, 3600 В, 4000 В.

Из полученных зависимостей видно, что характер НЧШ резко поменялся после воздействия на ИС ЭСР потенциалом 4000 В. При этом статические характеристики исследуемых ИС оставались неизменными. При последующем воздействии ЭСР потенциалом 4400 В наблюдался параметрический отказ ИС, а именно уровень логической единицы резко упал до 1,1 – 1,5 В при напряжении питания 9 В.

Зависимость от воздействия ЭСР с различными потенциалами Рисунок 2.19 показывает, что непосредственно перед отказом ИС спектр её НЧШ резко поменялся. Так как зависимость наиболее четко отражает вклад хаотических составляющих в спектр шума, то можно сделать вывод, что в определенный момент в структуре ИС появились новые источники шума, дающие вклад на определенных частотах. То, что данный вклад обнаруживается только непосредственно перед отказом ИС, говорит о том, что зависимости не достаточно чувствительны, чтобы выявить воздействие ЭСР на более ранних этапах. Но при этом они гораздо более информативны, чем простое измерение среднеквадратичного значения шумового напряжения.

Зависимость до воздействия ЭСР Следующий эксперимент был проведен с целью изучения влияния количества ЭСР на спектр НЧШ. Измерения проводились до и после воздействия ЭСР потенциалом 4000 В. По результатам эксперимента были построены зависимости (рисунок 2.20, 2.21).

Способ сравнительных испытаний на надежность партий интегральных схем

В работе [61] была проведена сравнительная оценка партий ИС по надежности с помощью измерения НЧШ ИС до и после воздействия ЭСР.

Известен способ сравнительной оценки надежности партий транзисторов [62], в соответствии с которым проводят выборочные испытания партий транзисторов воздействием электростатических зарядов. На каждый транзистор выборки подают электростатические разряды потенциалом, вдвое большим, чем допустимый по техническим условиям, каждый раз повышая его на 20-30 В до появления параметрического или катастрофического отказа.

Недостаток данного способа - испытание является разрушающим. В настоящей работе была поставлена цель устранить данный недостаток. Предложенный способ разделения ППИ по надежности основывается на измерении НЧШ напряжения до и после воздействия на изделие пятью ЭСР обеих полярностей, потенциалом, максимально допустимым по ТУ.

Способ заключается в том, что на произвольных одинаковых выборках из партий производят измерение квадрата напряжения шума на частоте до 200 Гц до и после воздействия не менее чем пятью импульсами электростатического разряда обеих полярностей. Измерения проводят по выводам «эмиттер - база» транзисторов и «вход - общая точка» интегральных схем. Затем вычисляют значение коэффициента K по формуле:

Способ осуществляется следующим образом: от каждой партии изделий одного типа (количество партий неограниченно) методом случайной выборки отбирают одинаковое количество изделий. У каждого из отобранных изделий измеряют значение интенсивности шума на частоте до 200 Гц на транзисторах по выводам «эмиттер - база» и на интегральных схемах по выводам «вход - общая точка» [23]. Затем на каждое изделие подают не менее пяти импульсов электростатических разрядов обеих полярностей потенциалом, допустимым по ТУ, на выводы «эмиттер - база» транзисторов и «вход - общая точка» интегральных схем, имеющие наибольшую чувствительность к ЭСР [4]. Вновь измеряют значение шума, находят отношение K. Затем для каждой выборки находят среднее значение K, по величине которого оценивают надежность ППИ выборки, т.е. и партии изделий. Способ был опробован на выборках из двух партий интегральных схем типа ОРА735 (операционные усилители, выполненные по КМОП технологии). Измеренные значения и коэффициент K представлены в таблице 3.5.

Первая колонка представляет собой порядковый номер интегральной схемы. Во вторую и третью колонки занесены результаты измерения шума до и после воздействия ЭСР. В четвертой колонке представлены результаты расчета коэффициента K. Kср представляет собой среднее значение коэффициента K для данной выборки и определяется по формуле где n - число интегральных схем. В последующих колонках представлены аналогичные результаты для выборки из второй партии интегральных схем. Из таблицы видно, что среднее значение коэффициента K для второй выборки меньше, чем для первой, поэтому считаем, что вторая партия более надежная. Выводы к главе 3 Разработан способ сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых изделий основанный на сравнении значений конструктивно-технологического запаса информативного параметра, вычисляемых до и после воздействия ЭСР. На способ получен патент № 2511617.

Разработан способ сравнительных испытаний на надежность партий интегральных схем, при котором измерение информативного параметра проводят до и после воздействия ЭСР, а также после хранения в течение 72 часов и после температурного отжига при температуре 100С. Сравнение партий по надежности происходит с помощью вычисления коэффициентов относительного изменения информативного параметра. На способ получен патент № 2546998.

Разработан способ сравнительных испытаний на надежность партий полупроводниковых изделий с использованием измерения НЧШ в котором, измеряется среднеквадратичное значение НЧШ на выходе полупроводникового изделия до и после воздействия ЭСР. Сравнение партий происходит с помощью вычислений с помощью вычисления коэффициентов . На способ получен патент № 2538032. Все три способа могут быть использованы как предприятиями-изготовителями полупроводниковых изделий при выходном контроле, так и предприятиями-изготовителями радиоэлектронной аппаратуры для выявления более надежных и менее надежных полупроводниковых приборов и ИС.