автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Диагностические методы оценки качества и надежности полупроводниковых приборов с использованием низкочастотного шума

На правах рукописи

ЖАРКИХ Александр Петрович

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОЧАСТОТНОГО ШУМА

Специальность 05.27.01-Твердотельная электроника,

радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж -2005

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Горлов Митрофан Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Пегров Борис Константинович; кандидат технических наук Маковий Александр Нестерович

Ведущая организация

ФГУП "Научно-исследовательский институт электронной 1ехники"

Защита состоится 20 сентября 2005 г. в 14 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.06 Воронежского государственного технического университета по адресу 394026, Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета

Автореферат разослан_15 августа 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Горлов М И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Среди множества проблем современной полупроводниковой электроники особое место занимает проблема качества и надежности выпускаемой продукции. Страны с развитой электронной промышленностью (США, Япония и др.) ежегодно затрачивают огромные средства на повышение качества и надежное ги своей продукции.

Мечтой производственников является нахождение такого метода отбраковки полупроводниковых приборов (ПП) в процессе их производства, который позволял бы, во-первых, отбраковывать потенциально ненадежные приборы; во-вторых, заменить длительные и дорогостоящие отбраковочные испытания, например ЭТТ, на диагностические методы, которые были бы не менее эффективными, но более дешевыми.

В настоящее время известно множество диагностических методов отбраковки потенциально ненадежных ПП (использование т-характеристик, тепловых характеристик и др.), но достоверность этих методов недостаточна для того, чтобы внедрить один и* них в технологический процесс изготовления ПП вместо дорогостоящих отбраковочных испытаний. Поэтому главной задачей в разработке новых и модификации известных методов диагностирования ПП является повышение их достоверности до уровня не менее 90-95%, что требуют национальные стандарты стран с развитой электронной промышленностью.

Наиболее перспективным методом диагностирования ПП из-за простоты его реализации, на наш взгляд, является метод низкочастотных (НЧ) шумов. Но достоверность этого метода составляет порядка 50%, а известные модификации позволяют повысить достоверность данного метода только до 70-80%.

Зачастую в производстве возникает необходимость не только отбраковать по унциально ненадежные ПП, но и выделить из партии группу приборов с повышенным уровнем надежности.

Поэтому считаем, что поиск модернизаций диагностических методов с использование« НЧ шумов с целью повышения достоверности отбраковки потенциально ненадежных ПП до уровня не менее 90-95%, что позволило бы внедрить его в производство вместо ЭТТ с одновременной возможностью диагнос1ическо1 о выделения из партии ПП группы приборов, имеющих повышенный уровень надежности, является в настоящее время весьма актуальным.

Работа выполнялась по темам: ГБ 2001-34 "Исспедование и моделирование физических процессов в полупроводниковых материалах и

приборах", ГБ 2004-14 "Исследование полупроводниковых материалов, приборов и технологии их изготовления"

Цели и задачи работы.

Целью настоящей диссертации является разработка новых диагностических методов отбраковки потенциально ненадежных ПП на основе измерения НЧ шумов, способных заменить дорогостоящие и длительные отбраковочные испытания как при производстве ПГ1. так и на входном контроле предприятий-изготовителей радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), а также позволяющих выделить из партии ПП группу высоконадежных приборов. Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:

1. Спроектировать и разработать установку для измерения НЧ шумов 2 Разработать новые методы диагностирования потенциально ненадежных ПП, основанные на измерении НЧ шумов и изменении шумов до и после воздействия электростатических разрядов (ЭСР)

3. Разработать способ выделения группы ПП повышенной надежности.

4. Провести аначиз взаимозависимости новых методов диагностики ПП, сравнение достоверности получаемых по ним результатов, используя статистические методы.

Научная новизна работы.

В работе получены следующие новые научные и технические результаты:

1 На основе непосредственного измерения НЧ шумов ПП разработаны новые диагностические методы:

способ определения потенциально ненадежных транзисторов; два способа разбраковки полупроводниковых приборов

2 На основе измерения НЧ шумов и воздействия ЭСР разработаны следующие диагностические методы

способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов;

два способа определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов 3. Разработан способ разделения полупроводниковых приборов по надежности на основе разности температур.

Реализация результатов работы, практическая ценность.

1 Разработана установка для автоматического снятия ампер-шумовых характеристик полупроводниковых приборов На принцип, положенный в основу, подана заявка на изобретение.

2

2. Разработан способ определения потенциально ненадежных транзисторов, позволяющий путем измерения и сравнения НЧ шумов различных переходов выявить потенциально ненадежные транзисторы. На данный способ получен патент (М 2234163 от 07.04.2003).

3. Разработаны способы определения потенциально ненадежных и потенциально нестабильных полупроводниковых приборов на основе измерения НЧ шума до и после воздействия ЭСР, позволяющие отбраковать потенциально ненадежные и нестабильные транзисторы. На данные способы получены патенты на изобретения (Ы 2230335 от 21.10.2002 и N 2234104 от 26.02.2003).

4. Разработан способ разделения полупроводниковых приборов по надежности на основе разности значений интенсивности шумов до и после 1емпературного отжига после воздействия ЭСР. На данный способ подана заявка на изобретение.

5 Разработаны 2 способа разбраковки полупроводниковых приборов по сравнению ампер-шумовых характеристик приборов. На данные способы получены патенты на изобретения (ТЧ 2253168 от 27.05.2005, N 2251759 от 10.05.2005). 6. Разработан способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов с использованием разности температур. На способ получен патент на изобретение (74 2249227 от 27.03.2005).

Основные положения и результаты^выносимые на защиту.

1. Принцип работы автоматизированной установки снятия ампер-шумовых характеристик полупроводниковых приборов.

2. Три способа определения потенциально ненадежных ПП, основанных на измерении НЧ шума.

3. Три способа определения потенциально ненадежных ПП, основанных на измерении НЧ шума до и после воздействии ЭСР и последующего температурного отжига.

4. Способ разделения 1111 по надежности.

5. Сравнительный анализ различных диагностических способов по их достоверности.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на: Международных научно-технических семинарах "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах " (Москва, 20012004), Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и студентов (Красноярск, 2002), IV Международной научно-технической конференции (Зеленофад, 2002), IX Международной научно-технической

конференции "Радиолокация, навигация, связь" (Воронеж 2003), 41-44 научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов ВГТУ (Воронеж, 2001-2004)

Публикации.

Основные результаты работы изложены в 17 публикациях, 6 патентах на изобретения

В совместных работах автору принадлежат поиск и разработка принципов новых методов, проведение экспериментов, анализ и обобщение результатов.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 98 страницах текста, содержи! 10 рисунков, 22 таблицы. Список литературы включает 108 наименований использованных источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель и поставлены задачи исследования, показана научная новизна полученных результатов и их практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения о публикациях по теме диссертации, личном вкладе автора в совместных работах, структуре и объеме диссертации.

В первой главе рассмотрены основные виды шумов в ПП Сделаны выводы, что наибольшую информативность о стабильности и потенциальной надежности ПП дают НЧ шумы типа 1 /Г Рассмотрены основные модели шумов типа 1 /Г по литературным данным за последние 20 лет.

В настоящее время известно множество диагностических методов контроля качества и надежности ПП.

Главной особенностью их является то, что их достоверность меньше 90%, что не позволяет их внедрить в серийное производство вместо трудоемких и дорогостоящих технологических отбраковочных испытаний, таких как электротермотренировка. Практические диагностические методы используются для дополнительной оценки ГШ, чаще всего сравнительной, после внесения изменений в конструкцию или технологию

Взяв за основу способ измерения НЧ шумов, необходимо найти способы диагностирования качества и надежности ПП с достоверностью не ниже 90-95%.

Кроме того, анализ известных диагностических методов показал, что ни один из них не позволяет выделять из партии ПП группу приборов с повышенным уровнем надежности.

Во второй главе приведен обзор способов измерения НЧ шумов. Применяют следующие методы измерения НЧ шумов: метод непосредственного измерения и корреляционный метод Для проведения измерений был разработан и изготовлен макет установки, общая модульная схема которой представлена на рисунке.

Существующие методы и установки для измерения НЧ шумов не позволяют автоматически разбраковывать ПП, поэтому была разработана установка для разбраковки ПП по ампер-шумовым характеристикам, которая позволяет автоматизировать процесс измерения НЧ шумов и автоматически разделять ПП по уровню надежности. На способ подана заявка на изобретение, суть которого заключается в том, что по ампер -шумовым характеристикам эталонных Г1П разбраковывают другие ПП Установка состоит из блоков задания режимов, ключевых элементов, логических схем совпадений, счетчиков, регистрирующих элементов, измерительной схемы, распределителя, блока управления, блока задания режима. В схему включают эталонные полупроводниковые приборы и ПП, подлежащий контролю.

Модульная схема измерения НЧ шумов

В третьей главе предложены новые способы определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов по НЧ шумам:

5

Диагностика биполярных транзисторов по шумам переходов Как правило, способы отбраковки ПГТ по шумам основаны на том, что исследуемые изделия сравниваются по уровню шума с контрольным бездефектным изделием и по разности значений шумов изделие оценивается по надежности Недостатком этих способов является их низкая достоверность, так как можно отбраковать до 15% надежных изделий Предложен следующий способ определения потенциально ненадежных транзисторов.

Измерение шумов проводилось в режиме диода переходов Э-Б и К-Б при прямом токе 10 мА с помощью установки прямого измерения на частоте 1кГц, после чего сигнал детектировался квадратичным детектором и измерялся на цифровом вольтметре.

Для достаточной выборки транзисторов из партии одного типа находили разность шумов переходов Э-Б и К-Б для каждого транзистора. Выбирается критерий оценки разности шумов, исходя из разности минимального, среднею и максимального значений шумов для двух переходов Транзисторы, у которых разность значений интенсивности шумов переходов Э-Б и К-Б будет бопьш» установленного критерия, считаются потенциально ненадежными.

На 15 транзисторах КТ3107А методом случайной выборки измерили интенсивность шумов на переходах Э-Б и К-Б и нашли значение разности, определили минимальное, среднее и максимальное значения и их разности (приняли, что для надежных транзисторов разность

А — и2ШЭБ — JS.II2 шэк должна быть не более 5).

Определение потенциально нестабильных полупроводниковых приборов по ампер-шумовым характеристикам.

При снятии ампер-шумовых характеристик транзисторов наблюдался большой разброс значений как на малых токах, так и на больших. На этом наблюдении предложено два способа разделения 1111 на группы по надежности.

Первый способ достигается тем, что на выборке из партии ПП, которую необходимо разделить по надежности на две группы, измеряют шум-фактор типа 1/Т при малых значениях тока, и по максимальному разбросу ампер-шумовых характеристик для измеренных приборов определяют значение тока, при котором разброс шум-фактора будет наибольшим, находят среднее значение шум-фактора на этом токе и но

критериям игш > и2ш (Р для первой группы и \]гш < и1ши, для второй

группы все транзисторы разделяют на менее надежные и надежные. Предлагаемый способ разбраковки был опробован на транзисторах К'13102 Из партии транзисторов объемом более 500 штук было методом случайной

6

выборки отобрано 20 транзисторов, на которых измерено значение шум-фактора (иш~) при токах змиттера, равных 0.05, 0.1, 0.5, 1 мА. Наихудшее значение шум-фактора наблюдалось у транзистора N9, наилучшее у транзистора N4. Построены ампер-шумовые характеристики для транзисторов N9, N4. Видно, что при токе 0.5 мА разность значений шум-

фактора (А) у транзисторов наибольшая:

Д = иш,92- иш,42^ 16-10=6 (мВ2). Для этого значения тока (0.5 мА) подсчитано среднее значение шум-фактора по данным 20 транзисторов. Оно равно 12.7 мВ2. Тогда те транзисторы, у которых иш2 — 12 7 мВ2, относят к первой группе, т. е. менее надежных транзисторов. Транзисторы со значением 1)ш2 на токе 0.5 мА менее значения 12 7 мВ2 относят ко второй группе, т.е. более надежных транзисторов.

Второй способ основан на том, что измерение НЧ шума проводится при двух значениях тока, которые еще не создают тепловую составляющую шума.

Известно, что с увеличением дефектности в структуое ПП уровень НЧ шума возрастает, а с ростом величины протекающего через прибор тока возрастает скорость его деградации, следовательно и уровень НЧ шума.

По значениям тангенса угла наклона зависимости интенсивности шума от величины тока для каждог о ПП судят о потенциальной надежности прибора.

и2 -и1

и ииг и я//,

=-р—--• О)

Предложенный способ разбраковки был опробован на транзисторах КТ3102Г НЧ шум измерялся на частоте 1 кГц, полосе пропускания 160 Гц при значениях тока эмиттер- коллектор 5 и 10 мА. Данные значения токов выбраны потому, что зависимости ампер-шумовых характеристик, определенные при токах, равных 5, 10, 20, 30, 40 мА, показали, что наибольший разброс по НЧ шуму происходит при токах 5 и 10 мА. Экспериментально путем испытаний на надежность транзисторов КТ3102Г показано, что при значениях \%(Х <3 надежность транзисторов повышена, а при tgcc~>3 надежность транзисторов понижена. В общем случае критерий оценки будет tga¡ < tga|p для транзисторов повышенной надежности и

tga>tgaкp для транзисторов пониженной надежности. Значение Ща,кр

определяется экспериментально на статистически достоверной выборке приборов каждого типа

Способы контроля качества и надежности /7/7 с использованием шумов и воздействия электростатических разрядов

Зачастую о потенциальной ненадежности полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов) судят по относительной величине изменения информативного электрического параметра до и после какого-либо определенного внешнего дестабилизирующего воздействия (радиации, импульса тока или мощности, механических воздействий и т. п.). Например, по относительной величине изменения интенсивности шума до и после пропуска через полупроводниковый прибор импульса тока, в 1.5-5 раз превышающе! о по амплитуде предельно допустимое значение, определяют потенциальную нестабильность приборов, что характеризуется отношением:

Р=(и2шк-и2шн)/и2шн,, (2)

где и2ш „ и и2ш к - значения интенсивности шума до и после подачи тока.

По превышению результата второго измерения над первым, например более чем в два раза, выявляют потенциально нестабильные, т.е. потенциально ненадежные приборы.

Недостатком способа является подача импульса, в 1.5-5 раз превышающею но амплитуде предельно допусшмое значение по техническим условиям на прибор, что может вызвать необратимые изменения в структуре прибора, которые, в свою очередь, могут привести к недостаточной достоверности результатов и к преждевременным отказам приборов в эксплуатации, например по дефекту "прокол базы".

Эксперимент, проведенный на 15 транзисторах типа КТ3157А (кремниевые, эпитаксиально-планарные, р-п-р типа, переключательные и импульсные транзисторы в пластмассовом корпусе), показал, что по относительной величине изменения интенсивности шума до и после воздействия электростатических разрядов (ЭСР), величиной 1500 В различной полярности, по критерию (2) F>0 09 потенциально ненадежными будут транзисторы N 2, 4, 7, 9, 15 (табл 1).

Дополнительно проведено измерение интенсивности шума после термического отжига в течение трех часов при температуре 100 °С для транзисторов типа КТ3157А. Toi да для оценки потенциальной надежности приборов вводятся отношения:

При этом потенциально ненадежными приборами будут приборы, у которых значения М>2 или К <2 (табл. 1).

По критериям (3). (4) потенциально ненадежными будут приборы N

(3)

(4)

1, 7, 8, 9, 11, 13, 15.

Получилось, что по критериям (2), (3), (4) совпадение имеется только по транзисторам N 7, 9, 15.

Тогда возникает вопрос, какой из критериев более достоверно предсказывает потенциальную ненадежность для конкретных транзисторов'?

Таблица 1

Значение интенсивности шума транзисторов КТЗ157А_

N Значение интенсивности Значение параметров

п/п шума, и2ш, мВ2

нач после ЭСР после отжига Р М к

1 75 80 78 0.066 2.5 1.66

2 62 71 65 0.145 1.5 3

3 73 79 75 0.082 1.5 3

4 51 62 55 0.216 1.57 275

5 63 67 65 0.063 2.0 2.0

6 72 77 74 0.069 1.66 2.5

7 53 58 56 0.094 2.5 1.66

8 58 63 61 0.086 2.5 1.66

9 61 67 65 0.098 3.0 1.5

10 72 78 74 0.083 1.5 3

11 68 73 71 0.073 2.5 1.66

12 73 79 75 0.082 1.5 3.0

13 71 75 74 0.056 4.0 1.33

14 81 85 83 0.049 2.0 2.0

15 65 71 69 0.092 3.0 1.5

Несомненно, критерий (4) должен быть более достоверным, так как

он вбирает в себя изменение информативного параметра после внешнего воздействия в сравнении с начальным и восстановление параметра после отжига по сравнению со значением параметра после внешнего воздейстия

Если иметь в виду глубину (по времени наработки или хранения) предсказания потенциальной ненадежности конкретного прибора, то можно предположить, что транзисторы N 7, 9, 15 по критериям (2), (3), (4) откажут раньше других. По времени выхода из строя других транзисторов из предполагаемых потенциально ненадежных трудно сказать что-то определенное.

Испытания на надежность (ик6-25В. 1э=3.2мА) в течение 1000ч при температуре +100 °С оказались недостаточными для выявления потенциально ненадежных транзисторов, но при этом наблюдалось некоторое большее изменение параметров у транзисторов N 1, 7, 8, 9, 11, 13, 15, не выходящее за нормы технических условий.

Проведено опробование различных критериев для определения потенциально ненадежных транзисторов типа КТ133А (кремниевые, эпитаксиально - планарные однопереходные транзисторы в пластмассовом корпусе). Данные представлены в табл. 2.

Потенциальную ненадежность можно хараюеризовагь следующими 01 ношениями:

г2 тт 2 тт2 1Г1 тт 2

и^-и.

и

2 и2 -и' и2 -и

ш н ш эср ш от ж — ш оср ; Ь 2=-77^-; Г з -

2

ш от ж

и:.

и2 -и2 и1 -и2 и2 -и

т-. _ ш отж ^шп . „ ЭСР "<» . «И ср

Р4 --, К=—;-— ; М=

ш птж г2 т т2

и2

ш н

2 -П1

ш н

и

2

ш и

и1 -и'

ш от ж ^ м н

и1 -и1

ш эср ш от ж

(5)

Таблица 2

N Значение Вычисленные значения

интенсивности

шума, и2ш, мВ2

1'4 К М

3« I после ЭСР после отжига

1 55 '62 57 0.127 0.088 0.091 0.036 3.5 1.4

2 57 61 57 0.070 0.070 0.070 0 ОО 1.0

3 59 68 60 0.156 0.133 0.136 0.016 9 1.12

4 69 77 70 0.116 0.1 0.101 0.014 8 1.14

5 67 78 68 0.164 0.147 0.149 0.015 11 1.1

6 59 67 59 0.136 0.136 0.136 0 оо 1.0

7 60 68 60 0 133 0.133 0.133 0 ОО 1.0

8 50 55 51 0.1 0.078 0.08 0.02 5 1.25

9 62 69 63 0.113 0.095 0.097 0.016 7 1.16

10 65 73 68 0.123_] 0.074 0.077 0.046 2.7 1.6

При установлении числовых критериев потенциально ненадежными могут быть:

при Р,>0.15 транзисторы N 3, 5; при Р2>0 13 транзисторы N 3, 5, 6, 7; при Р3>0 135 транзисторы N 3, 5, 6; при Р4>0.02 транзисторы N1,8, 10; при К<4 транзисторы N 1, 8, 10; при М > 1.25 транзисторы 1,8, 10.

Заметим, что установление числовых значений критериев будет' тем достовернее, чем больше будет измерено приборов. Установление более жестких или менее жестких числовых значений критериев ткже будет

10

повышать достоверность отбраковки потенциально ненадежных приборов при условии, что сам критерий выбран правильно На наш взгляд, критерии Т4, К, М более достоверны, так как связывают значение информативного параметра после воздействия температурного отжига, следовавшего за воздействием ЭСР, и его начальных значений.

Усыновление критериев типа Рь Р2, связывающих практические изменения параметра после единичного внешнего воздействия с его исходным значением ЭСР для Р| и отжиг для Р2, недостаточно для объективной оценки потенциально ненадежных приборов. Критерий Г3 выбран неправомерно, так как изменение параметра после отжига по сравнению с его значением после ЭСР и его исходному значению физически необъяснимо. Только критерии Р4, К и М можно объяснить физически: полное или почти полное восстановление значения электрического параметра до первоначального при отжиге приборов после его возрастания при воздействии ЭСР.

Установив пторук) боже жесткую норму, например М=1, можно считать, что транзисторы N 2, 6, 7 имеют повышенную надежность, а транзисюры N 5, 4, 9, 3, 8 имеют надежность соответствующую значению, указанному в технических условиях на данные транзисторы. Для проверки эффективности определения потенциально ненадежных транзисторов и транзисторов с повышенной надежностью на каждый трашистор воздействовали ЭСР, начиная с 1500 В со ступенчато повышающим на 100 В напряжением до появления катастрофического отказа. Результаты проверки подтвердили правильность предложенных способов.

Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов с использованием разности температур

Предлагаемый способ заключается в том, что на партии полупроводниковых приборов, в которой необходимо определить, а затем отделить потенциально нестабильные приборы, проводят измерение интенсивности шума при нормальной и повышенной температуре, затем воздействуют импульсами электростатического разряда (ЭСР) допустимой по техническим условиям (ТУ) величины, проводят температурный отжиг при максимально-допустимой по ТУ температуре в течение 1-5 часов и вновь измеряют интенсивность шума при нормальной и повышенной температуре По данным об интенсивности шума для каждого полупроводниковой) прибора определяют величину значения А по формуле:

и2 -и2

А= шг шн , (6)

Т-Т

1 1 /I

где '1, 1н - повышенная и нормальная температуры соотве(сгвенно;

и2шг и и2Шц - интенсивность шума при повышенной и нормальной температуре соответственно.

Полупроводниковый прибор считается потенциально стабильным, если соблюдается критерий

Аотж < Анач>

где А01ж> Ацач - значения величин соответственно после отжига и до воздействия ЭСР.

Пример осуществления способа:

на произвольно выбранных 10 транзисторах КТ3102 измерили шумы (при токе 1эк 5 мА) при нормальной и повышенной температуре 100 °С, затем на каждый транзистор на переход эмиттер-база подали по три импульса ЭСР напряжением ± 200 В (допустимый по ТУ потенциал), после чего провели температурный отжиг транзисторов (100 °С 4 часа) и вновь измерили шумы при нормальной и повышенной температуре. Определили значение величины А до и после отжига.

Испытания на безотказность транзисторов в течение 500 часов подтердили нестабильность транзисторов N 5, 6 (А0тж -А11ЛЧ ). Способ разделения полупроводниковых резисторов по надежности

Способ заключается в том, что на партии полупроводниковых приборов, в которой необходимо определить менее и более надежные приборы, проводя! измерения интенсивности шума при нормальных условиях, затем воздействуют 5-10 импульсами ЭСР обоих знаков допустимой по ТУ величины, проводят температурный отжиг при максимально допустимой по ТУ температуре кристалла прибора в течение 4-6 часов и вновь измеряют интенсивность шума при нормальной температуре. Определяют разность интенсивности шумов при начальном замере и после отжига для каждого полупроводникового прибора, то есть

определяют: А — (ГУу2у/ ИЛЧ — Ufn ()ГЖ ). Полупроводниковый прибор

считается более надежным при выполнении критерия: А < А . Величина А устанавливается по набору статистики для каждот о типа приборов. Пример осуществления способа:

на 23 полупроводниковых резисторах интегральной схемы типа KA1034HP3 были измерены низкочастотные шумы на частоте 1 кГц при полосе пропускания 160 Гц. Распределение интенсивности шума до и после воздействия ЭСР пятью импульсами величиной ± 800В и после изотермического отжига при температуре 100°С в течение четырех часов

При этом получены следующие данные по разности величины

А = (Ufa НАЧ о га ) • приборов имели разность интенсивности

шумов до и после воздействия, равную 0;

8 приборов -<0.1 мВ2; 8 приборов - < 0.2 мВ2; 1 прибор - < 0.4 мВ2

12

Если принять для данного типа приборов критерий для более надежных приборов <0.1 мВ2, то приборы N 1,2,3,4,6,7,9,11,13,16,19,20, 21,23 будут более надежными, чем приборы N 5,8,10,12,14,15,17,18,22 Приняв критерий Д 0, можно выделить группу приборов повышенной надежности (Ы 1, 4, 6, 11, 19, 21).

В четвертой главе приведен сравнительный анализ рассмотренных диагностических методов по различным критериям.

Определена корреляционная связь каждого из методов по о гношению к испытаниям на надежность в течение 1000 ч.

Представим результаты разбраковки ПП каждым из описанных методов в виде двух уровней надежности в числовой форме: потенциально менее надежные изделия символом" -1", приборы средней надежности "0".

Получим совокупность данных: по исследуемому методу разбраковки ПП Х=(Х1, Х„), где п - количество ПП в рассматриваемой выборке, и по методу, взятому за эталон (в нашем случае эталонным методом является испытание на безотказность) У=(У) Уп). Коэффициент корреляции р между совокупностями X и У будет иметь вид:

-t-^X.-XW.-Y)

_ п-1 „1_

Р =--- , (7)

Sx Sy

где X,Y~ математические ожидания, рассчитываемыс по формуле (8); Sx,Sy -среднеквадратические отклонения, рассчитываемые по формуле (9).

Х = -^Х, (8), Sx = п „1

п-1

Рассчитанные коэффициенты корреляции по формулам (7-9) с помощью электронных таблиц Excel приведены в табл. 3 для прямых методов измерения НЧ шумов на примере транзисторов КТ3102.

Таблица 3

Коэс )фициенты корреляции

меюд | переходы микроток макроток

Р 0.514 0.712 0.656

Результаты табл 3 говорят о нецелесообразности применения данных методов в качестве методов диагностики ПП, заменяющих

электротермотренировку, но возможно их применение при оценке влияния конструктивно-технологических изменений.

В табл. 4 представлены коэффициенты корреляции для методов, основанных на измерении шумов, воздействия ЭСР и последующего отжш а на примере транзисторов типа КТ 502А.

Таблица 4

Коэффициенты корреляции__

метод Р1 Р2 РЗ Р4 К М

Р 0.59 0.52 0.71 0.89 0.94 0.91

Из табл. 4 видно, что методы с использованием ЭСР (по критериям ¥4, К, М) превосходят другие методы диагностики по достоверности. Это подтверждает следующий вывод, что эти критерии связывают значение информативного параметра после воздействия температурного отжига, следовавшего за воздействием ЭСР, и его первоначальных значений.

Так как по критериям М и К получена корреляция способов с использованием ЭСР и отжига более 0.9, можно использовать эти способы для внедрения з производство вместо проведения электротермотренировки.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В настоящей диссертации изложена научно-техническая разработка, обеспечивающая решение важной прикладной задачи - замене длительных и дорогостоящих отбраковочных испытаний нрчыми диагностическими методами контроля качества и надежности ПП как при производстве, так и на входном контроле у изготовителей радиоэлектронной аппаратуры.

Изучение природы шумов в ПГ1 и на этой основе разработку способов прогнозирования их качества и надежности необходимо продолжать.

Но уже сейчас можно сделать выводы по известным способам прогнозирования по шумам, что в зависимости от способа и установленного критерия зависит достоверность прогнозирования по шумам потенциально ненадежных изделий, сочетание измерение шумов - внешнее воздействие -измерение шумов дает более достоверные результаты прогнозирования потенциально ненадежных приборов, чем просто измерение шумов.

В диссертации получены следующие научно - технические результаты

1. Исследование зависимости НЧ шума транзисторов от типа перехода, от ампер - шумовой характеристики при малых и больших токах позволило разработать три новых диагностических способа. На способы поданы заявки на изобретения и уже получено три патента ^ 2234163 от 7.04.2003, N2251759 от 10.05.2005 и N2253168 от 27.05.2005).

2. Исследование зависимости НЧ шума транзисторов от воздействия электростатических разрядов и последующего отжига позволило разработать три новых диагностических способа На способы поданы заявки на изобретения и уже получено два патента (Ы 22303335 от 21.10.2002 и N2234104 ог26. 02 2003).

3. Исследование зависимости НЧ шума полупроводниковых резисторов от воздействия ЭСР и последующего отжига позволило разработать способ разделения полупроводниковых приборов по надежности На способ подана заявка на изобретение.

4. Разработана установка для автоматического снятия ампер -шумовых характеристик ПП. На принцип, положенный в основу установки, подана заявка на изобретение.

5. Проведена оценка достоверности разработанных диагностических способов по сравнению с испытаниями на надежность.

Получено, что предложенные способы оценки шумов приборов с использованием ЭСР и температурного отжига имеют достоверность не хуже 0 91 - 0 94, т е эти способы можно рекомендовать для внедрения в производство транзисторов вместо элепротермотренировки.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Жарких А. П., Горлов М. И. Установка для измерения НЧ шумов// Современные проблемы радиоэлектроники- Сб. докл Всерос. науч.-техн. конф. Красноярск, 2001. С. 38.

2. Горлов МИ., Жарких А.П. Влияние ЭСР на значения низкочастотных шумов транзисторов КТ209 // Твердотельная электроника и микроэлектроника: Сб. науч. тр. Воронеж, 2001 С. 197-200.

3 Горлов М.И., Адамян А.Г., Жарких А.П. Оценка полупроводниковых изделий с использованием электростатических разрядов// Петербургский журнал электроники. 2002. №3 С.59-63.

4 Горлов М И. Жарких А П Влияние электростатических разрядов на низкочастотный шум однопереходных транзисторов// Техника машиностроения. 2002. №5(39).С. 126-127.

5. Диагностические методы оценки надежности полупроводниковых изделий с использованием электростатических разрядов/ М И Горлов, В А. Емельянов, А Г Адамян, А.П. Жарких. А.В Строганов// Инженерная микроэлектроника. 2002. № 10.С. 30-33.

6 Горлов М И , Жарких А.П. Влияние электростатических разрядов на значения низкочастотного . шума однопереходных транзисторов// Шумовые и леградаиионные процессы в полупроводниковых приборах-Материалы докл. науч. техн семинара.М , 2002. С. 113-115

15

7. I орлов М.И., Жарких А П, Емельянов В.А. Связь 1/f шума с электростатическими разрядами транзисторов типа KT 133А// Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах' Материалы докл. науч.-техн семинара.М., 2002. С. 111-114.

8. Горлов М. И., Жарких А. П., Ануфриев JI. П. Влияние технологии защиты кристаллов транзисторов на их электрические параметры// Электроника и информатика: Сб. докл. 4-й междунар. науч. техн. конф. Зеленоград, 2002. С. 39-40.

9. Способы определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов/ М.И. Горлов, В.А. Емельянов, Е П. Николаева, А П. Жарких// Твердотельная электроника и микроэлектроника: Сб. науч. тр. Воронеж, 2003. С. 79-87.

10. Горлов М.И., Емельянов В.А., Николаева Е.П., Жарких А.П. Способы разбраковки транзисторов по ампер-шумовым характеристикам // Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах: Материалы докл. науч-техн. семинара,М., 2003. С 309-313

11. Горлов М.И., Емельянов В.А., Жарких А.П. Определение ненадежных полупроводниковых приборов по шумовым характеристикам // Петербургский журнал электроники. 2003. № 2. С. 40-44.

12. Горлов М.И., Жарких А.П. Влияние электростэтических разрядов на низкочастотный шум однопереходных транзисторов// Метрология. 2003 № 10. С. 21-25

13. Влияние электростатических разрядов на интегральные схсмы типа КА 1034IIP3/ М.И. Горлов, Л.Г1. Ануфриев, А.П. Жарких, Д.Ю. Смирнов// Тйердотельная электроника и микроэлектроника: Сб. науч. тр Воронеж, 2003. С. 74-78.

14. Влияние электростатических разрядов на варикапы типа КВ107/ М.И. Горлов, Е.П. Николаева, Е.П. Новокрещенова, А.П. Жарких// Твердотельная электроника и микроэлектроника. Сб. науч. тр. Воронеж,

2003. С. 70-73.

15. Горлов МИ., Жарких А.П., Шишкин И. А. Диагностические методы определения шменциально ненадежных полупроводниковых приборов по шумовым характеристикам// Радиолокация, навигация и связь: Сб. докл. 9-й Междунар. науч. техн. конф. Воронеж, 2003. С 564-570

16 Прогнозирование потенциально ненадежных полупроводниковых приборов по критериям низкочастотного спектра/ М И. Горлов, В.А. Емельянов, А П Жарких, А.В Строганов// Инженерная микроэлектроника

2004. №6.С. 19-27.

17 Горлов М И.,. Жарких А.П., Емельянов А. В. Определение ненадежных полупроводниковых приборов по шумам// Петербургский журнал электроники. 2005. № 1 С.35-37.

18. Патент РФ № 2230335 Способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов/ М.И. Горлов, А П Жарких (РФ).Опубл. 10.06.2004. Бюл. № 16.

19. Патент РФ № 2234104. Способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов/ М.И Горлов, В.А. Емельянов, А П. Жарких, Д.Ю. Смирнов (РФ).Опубл. 10 08.2004 Бюл. № 22.

20 Патент РФ № 2234163. Способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых транзисторов/ М И. Горлов, А.П. Жарких, В.А Емельянов (РФ),Опубл. 10.08.2004. Бюл. № 22.

21 Патент РФ № 2249227 Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов/ М.И. Горлов, А.П. Жарких (РФ),Опубл. 27.03.2005 Бюл. № 9.

22. Патент РФ № 2253168. Способ разбраковки полупроводниковых приборов// М.И. Горлов, А П. Жарких, В А Емельянов (РФ). Опубл. 27.05.2005. Бюл. № 15

23 Патент РФ № 22517^9 Способ разбраковки полупроводниковых приборов/ М.И Горлов, А П Жарких, В А Емельянов (РФ). Опубл 10.05,2005. Бюл. № 13.

Подписано в печать 15.08.2005. Формат 60 х 84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л 1,0. Тираж 90 экз. Заказ № ЗЫ

Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский просп , 14

#14 9 1 5

РНБ Русский фонд

2006-4 11494

Общая характеристика работы

Глава 1. МОДЕЛИ МЕХАНИЗМОВ ШУМА В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРАХ.

1.1 Виды шумов в полупроводниковых приборах.

1.2. НЧ шум в различных полупроводниковых приборах.

1.3 Физические модели механизмов 1/f шума в полупроводниковых приборах.

1.3.1 Модель на основе генерационно-рекомбинационной теории.

1.3.2 Объяснение 1/f спектра случайным распределением поверхностного потенциала.

1.3.3 Генерация НЧ шума, обусловленная подвижностью свободных носителей заряда в поверхностной зоне инверсионных слоев.

1.3.4 Модель с использованием туннельного эффекта.

1.4. Возможности НЧ шума как прогнозирующего параметра надежности.

Выводы к главе 1.

Глава 2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКОЧАСТОТНОГО ШУМА

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ.

2.1. Предварительный усилитель.Т!.

2.2 .Основной усилитель.

2.3. Детекторы и фильтры.

2.4.Корреляционный метод измерения низкочастотного шумов.

2.5.Установка для измерения низкочастотного шума.

Выводы к главе 2.

Глава 3. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО НАНАДЕЖНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ПО НИЗКОЧАСТОТНЫМ ШУМАМ.

3.1 Диагностика биполярных транзисторов по шумам переходов.

3.2. Определение потенциально нестабильных полупроводниковых приборов по ампер-шумовым характеристикам.

3.3. Способы контроля качества и надежности полупроводниковых приборов с использованием шумов и воздействия электростатических разрядов.

3.4. Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов.

3.5. Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов с использованием разности температур.

3.6. Способ разделения полупроводниковых резисторов по надежности.

3.7. Влияние электростатических разрядов на значения низкочастотного шума варикапов типа KB 107.

Выводы к главе 3.

Глава 4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАССМОТРЕННЫХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПО РАЗЛИЧНЫМ КРИТЕРИЯМ.73 4.1. Исследование достоверности новых способов диагностики полупроводниковых приборов на примере транзисторов КТ3102ГМ.

4.3. Исследование достоверности новых способов диагностики полупроводниковых приборов с использованием ЭСР на примере транзисторов КТ502А.;.

Выводы к главе 4.

Актуальность темы.

Среди множества проблем современной полупроводниковой электроники особое место занимает проблема качества и надежности выпускаемой продукции. Страны с развитой электронной промышленностью ( США, Япония и др.) ежегодно затрачивают огромные средства на повышение качества и надежности своей продукции [1].

Известно, что в полупроводниковых приборах (ПП) (диодах и транзисторах) на ряде технологических операций возникают внутренние механические напряжения (МП) как результат нагрева (термические МН), легирования (концентрационные МН), нанесения и травления различных функциональных слоев (структурные и межфазные МН). В поле механических напряжений резко ускоряется подвижность точечных дефектов, изменяется их равновесная концентрация и дефектная структура эволюционирует в направлении формирования макроскопических дефектов, наличие которых у ПП резко ухудшает ее надежностные характеристики [2].

Одной из особенностей производства ПП является то, что в каждой выпускаемой партии приборов, полностью соответствующей по качеству и надежности требованиям нормативно-технической документации, то есть техническим условиям (ТУ) и конструкторской документации (КД), имеются приборы, различающиеся по надежности на два и более порядка, то есть присутствуют приборы со скрытыми дефектами, которые могут отказать как в период приработки, так и в период нормальной работы, и приборы, которые обладают повышенной по сравнению с основной массой приборов надежностью. Для устранения из партии потенциально ненадежных ПП проводятся сплошные отбраковочные испытания, включающие испытания при повышенной и пониженных температурах, термоциклирование, электротермотренировку (ЭТТ) и т.п.

Задачей производственников является нахождение такого метода отбраковки ПП в процессе их производства, который позволял бы, во-первых, отбраковывать потенциально-ненадежные приборы; во-вторых, заменить длительные и дорогостоящие отбраковочные испытания, например ЭТТ, на диагностические методы, которые были бы не менее эффективными, но более дешевыми.

В настоящее время известно множество диагностических методов отбраковки потенциально-ненадежных 1111 (использование ш-характеристик, тепловых характеристик, и др.), но достоверность этих методов недостаточна для того, чтобы внедрить один из них в технологический процесс изготовления ПП вместо дорогостоящих отбраковочных испытаний. Поэтому главной задачей в разработке новых и модификации известных методов диагностирования 1111 является повышение их достоверности до уровня не менее 90-95 %, что требуют национальные стандарты стран с развитой электронной промышленностью

3].

Наиболее перспективным методом диагностирования 1111 из-за простоты его реализации, является метод низкочастотных (НЧ) шумов. Но достоверность этого метода составляет порядка 50 %, а известные модификации позволяют повысить достоверность данного метода только до 70-80 % [4].

Зачастую в производстве возникает необходимость не только отбраковки потенциально-ненадежных 1111, но и выделить из партии группу приборов с повышенным уровнем надежности.

Поэтому считаем, что поиск модернизаций диагностических методов с использованием НЧ шумов с целью повышения достоверности отбраковки потенциально-ненадежных ПП до уровня не менее 90-95 %, что позволило бы внедрить его в производство вместо ЭТТ, с одновременной возможностью диагностического выделения из партии 1111 группу приборов, имеющую повышенный уровень надежности, является в настоящее время весьма актуальным.

Работа выполнялась по теме ГБ2004-34 "Исследование полупроводниковых материалов, приборов и технологии их изготовления" и ГБ2001-34 "Исследование и моделирование физических процессов в полупроводниковых материалах и приборах".

Цели и задачи работы. Целью настоящей диссертации является разработка новых диагностических методов отбраковки потенциально-ненадежных 1111 на основе измерения НЧ шумов, способных заменить дорогостоящие и длительные отбраковочные испытания как при производстве ПП, так и на входном контроле предприятий- изготовителей радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), а также позволяющих выделить из партии 1111 группу высоконадежных приборов. Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:

1. Спроектировать и разработать установку для измерения НЧ шумов.

2. Разработать новые методы диагностирования потенциально-ненадежных ПП, основанные на измерении НЧ шумов, и изменении шумов до и после воздействия электростатических разрядов (ЭСР).

3. Разработать способ выделения группы 1111 повышенной надежности.

4. Провести анализ взаимозависимости новых методов диагностики ПП, сравнение достоверности, получаемых по ним результатов, используя статистические методы.

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

1. На основе непосредственного измерения НЧ шумов ПП разработаны новые диагностические методы:

-способ определения потенциально ненадежных транзисторов на основе сравнения шумов различных переходов биполярных транзисторов;

- два способа разбраковки полупроводниковых приборов на измерении ампер-шумовых характеристик при малых и больших токах.

2. На основе измерения НЧ шумов и воздействия ЭСР разработаны следующие диагностические методы:

- способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов (патент N 2230335 от 21.10.2002)

- два способа определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов

3. Разработан способ разделения полупроводниковых приборов по надежности на основе разности температур.

Реализация результатов работы, практическая ценность.

1. Разработана установка для автоматического снятия ампер-шумовых характеристик полупроводниковых приборов. На принцип положенный в основу, подана заявка на изобретение.

2. Разработан способ определения потенциально ненадежных транзисторов, позволяющий путем измерения и сравнения НЧ шумов различных переходов выявить потенциально ненадежные транзисторы. На данный способ получен патент (N 2234163 от 07.04.2003).

3. Разработаны способы определения потенциально ненадежных и потенциально нестабильных полупроводниковых приборов на основе измерения НЧ шума до и после воздействия ЭСР, позволяющие отбраковать потенциально ненадежные и нестабильные транзисторы. На данные способы получены патенты на изобретения (N 2230335 от 21.10.2002, N 2234104 от 26.02.2003, N 2249227 от 27.03.2005).

4. Разработан способ разделения полупроводниковых приборов по надежности на основе разности значений интенсивности шумов до и после температурного отжига после воздействия ЭСР. На данный способ подана заявка на изобретение.

5. Разработаны 2 способа разбраковки полупроводниковых приборов по сравнению ампер- шумовых характеристик приборов. На разработанные способы поданы заявки на изобретения.

6. Разработан способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов с использованием разности температур. На данный способ подана заявка на изобретение.

Основные положения и результаты выносимые на защиту.

1. Принцип работы автоматизированной установки снятия ампер-шумовых характеристик полупроводниковых приборов.

2. Три способа определения потенциально ненадежных 1111, основанных на измерении НЧ шума.

3. Три способа определения потенциально ненадежных 1111, основанных на измерении НЧ шума, воздействии ЭСР и последующего температурного отжига.

4. Способ разделения полупроводниковых приборов по надежности с использованием 114 шума и разности температур.

5. Сравнительный анализ различных диагностических способов по их достоверности.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на международных научно-технических семинарах "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах " (Москва, 2001-2004 гг.), Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и студентов (Красноярск, 2002г.), IV Международной научно-технической конференции (Зеленоград, 2002г.), IX международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь"

Воронеж 2003), 41 - 44 научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов ВГТУ (Воронеж, 2001-2004 гг.).

Публикации

Основные результаты работы изложены в 17 публикациях, 4 патентах на изобретения.

В совместных работах автору принадлежит поиск и разработка принципов новых методов, проведение экспериментов, анализ и обобщение результатов.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 98 страниц текста, включая 10 рисунков, 22 таблицы и список литературы из 108 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В настоящей диссертации изложена научно-техническая разработка, обеспечивающая решение важной прикладной задачи - замене длительных и дорогостоящих отбраковочных испытаний новыми диагностическими методами контроля качества и надежности ПП как при производстве, так и на входном контроле у изготовителей радиоэлектронной аппаратуры.

Изучение природы шумов в ПП и на этой основе разрабатывать способы прогнозирования их качества и надежности необходимо продолжать.

Но уже сейчас можно сделать выводы по известным способам прогнозирования по шумам, что в зависимости от способа и установленного критерия зависит достоверность прогнозирования по шумам потенциально ненадежных изделий, сочетание измерение шумов -внешнее воздействие — измерение шумов дает более достоверные результаты прогнозирования потенциально ненадежных приборов, чем просто измерение шумов.

В диссертации получены следующие научно — технические результаты:

1. Исследование зависимости НЧ шума транзисторов от типа перехода, от ампер — щумовой характеристики при малых и больших токах позволило разработать три новых диагностических способа. На способы поданы заявки на изобретения и уже получен один патент (N 2234163 от 7.04.2003)

2. Исследование зависимости НЧ шума транзисторов от воздействия электростатических разрядов и последующего отжига позволило разработать три новых диагностических способа. На способы поданы заявки на изобретения и уже получено два патента (N 22303335 от21.10.2002 и N 2234104 от26. 02.2003)

3. Исследование зависимости НЧ шума полупроводниковых резисторов от воздействия ЭСР и последующего отжига позволило разработать способ разделения полупроводниковых приборов по надежности. На способ подана заявка на изобретение.

4. Разработана установка для автоматического снятия ампер — шумовых характеристик ПП. На принцип положенный в основу установки, подана заявка на изобретение.

5. Проведена оценка достоверности разработанных диагностических способов по сравнению с испытаниями на надежность.

Получено, что предложенные способы оценки шумов приборов с использованием ЭСР и температурного отжига, имеют достоверность не хуже 0.91 - 0.94, т. е. эти способы можно рекомендовать для внедрения в производство транзисторов вместо электротермотренировки.

1. Горлов М.И., Королев С.Ю., Бордюжа O.JL Повышение надежности интегральных микросхем в процессе серийного производства // Матер, докл. науч.-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 1996. С. 250-260.

2. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Бордюжа O.JI. Обеспечение и повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства.- Мн.:Из-во "Интеграл", 1997.-390 с.

3. Горлов М. И., Королев С. Ю. Физические основы надежности интегральных микросхем. Воронеж: Из-во Воронежского университета, 1995.-200 с.

4. Карпов Ю.С. Низкочастотные шумы плоскостных транзисторов. Изв. ЛЭТИ. 1963. N51. С.32-44.

5. Карпов Ю.С. Шумы транзисторов на звуковых частотах. Изв. вузов, Приборостроение. 1967. N2. С.8-10.

6. Нарышкин А.К., Врачев А.С. Теория низкочастотных шумов. —М: Энергия. 1972.С.56-67

7. Жолуд В., Кулешов В.Н. Шумы в полупроводниковых устройствах., М., Сов. Радио. 1977.С.124-135

8. Лукъянчикова М.Б., Тарбар Н.П., Петричук М.В. Исследование механизмов формирования l/f-шума в р-n переходах // Физика и техника полупроводников. 1990. Т. 24, N9. С. 1659.

9. Леонтьев Г.Е., Армонавичус В.П. l/f-шум в кремниевых р-n переходах и биполярных транзисторах // Сб. тез. докл. науч.-техн. конф. "Флуктуационные явления в физических системах". Вильнюс. 1988.С. 143.

10. Ю.Широков А.А., Пряников B.C. Низкочастотные шумы р-n перехода с глубокими примесями в области пространственного заряда // ФТП. 1976. Т.10, N12. С. 2397.

11. З.Потемкин В.В. XIII Международная конференция по шумам. Паланга, май-июнь 1995 // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1996. С.5-17.

12. Букингем М. Шумы в электронных приборах и системах/ Пер. с англ. М.: Мир, 1986.-399 с.

13. Лукьяньчикова Н.Б. Флуктуационные явления в полупроводниках и полупроводниковых приборах. М.: Радио и связь, 1990. 296 с.

14. Леонтьев Г.Е., Армонавичюс В.П. 1/f — шум диффузионной компоненты эмиттерного тока в биполярных транзисторах. //Сб. тез. докл. 4-ой Всесоюзной конференции "Флуктуационные явления в физических системах". Пущино. 1985. С.57.

15. Коган Ш.М. Новые экспериментальные исследования механизма шума 1Я7/УФН. 1977. Т.123, вып. 1.С.131-136.

16. Кешнер М. С. Шум типа 1Я7/ТИИЭР. 1985. Т 145, №2. С 60-67.

17. Гоц С.С. К оценке диапазона частот фликкер-шума // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1996. С.48-53.

18. Шемендюк А.П., Ткаченко Н.Н., Серов Л.А. Влияние технологических условий изготовления эмиттера на низкочастотные шумы биполярных транзисторов//Микроэлектроника.-1985. Т.24, №1. С. 42-44.

19. Серов Л.А., Ткаченко Н.Н., Шемендюк А.П. Дефектообразование в эпитаксиальных слоях и шумовые свойства биполярных транзисторов //

20. Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1996. С.103-105.

21. Кремниевые планарные транзисторы. / Под ред. Я. А. Федотова. — М.: Сов. Радио. 1973.-336 с.

22. Леонтьев Г.Е. Импульсный шум в биполярных транзисторах. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1998. С.45-49.

23. Kltinpening 1/f noise in р-n diodes. //Physica 1980. Vol. 98, p.289.

24. Леонтьев Г.Е. Шумы в р-n переходах и биполярных транзисторах, сформированных на кремниевых пластинах, имеющих свирлевые дефекты // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1995. С.89-94.

25. Некрасов В. А., Дурнин И. Д. О возможностях контроля качества интегральных микросхем серии К 106 на кристаллах по критериям избыточного шума // Электронная техника. 1980. сер. 8.вып. 4 (82). С. 76-78.

26. Потемкин В.В., Степанов А.В. О стационарном характере шума 1/f в низкочастотном диапазоне // Радиотехника и электроника, 1980. Т. 25, №6. С. 1269.

27. ГОСТ 17772-92. Приемники излучения полупроводниковые и фотоэлектрические и фотоприемные устройства. Методы измерения фотоэлектрических параметров и определения характеристик.

28. Мирошникова И.Н., Соколик С.А., Гуляева A.M. Повышение надежности фотодиодов из антимонида индия // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1992. С. 124-128.

29. Мирошникова И.Н., Соколик С.А., Барлашов И.Б. О природе взрывных и избыточных шумов в фотодиодах на основе антимонида индия. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы вполупроводниковых приборах М: 1995. С.208-216.

30. Белоножка С.А., Врачев А.С., Чарыков Н.А. Выявление аномалий мощных биполярных транзисторов методом шумовой диагностики. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах М: 1992. С.107-112.

31. Серов Л.А., Ткаченко Н.Н., Шемендюк А.П. Дефектообразование в эпитаксиальных слоях и шумовые свойства биполярных транзисторов. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах М: 1996. С.103-105.

32. Геленко А.И., Гуляев A.M., Короневский И.М. Шумовые методы контроля высоковольтных силовых кремниевых диодов. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах М: 1996. С. 185-190.

33. Врачев А.С. Возможности низкочастотного шума как прогнозирующего параметра при оценке качества и надежности изделий электронной техники.// Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1996. С. 191-197

34. Соколик С.А., Мурзов А.Л., Гуляев A.M. Установка для исследования температурной зависимости спектров мощности низкочастотного шума. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1992. С.44-48.

35. Пряников B.C. Прогнозирование отказов полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1978.-120 с.

36. Прокопенко И.В., Осадчая Н.В. Методы структурной диагностикиполупроводниковых пластин, используемых для БИС и СБИС // Сб. тез. докл. конф. "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов". Кишинев. 1991. 4.II. С. 91.

37. Соколов В.И., Лавренко С.П. Физические основы надежности интегральных схем // Сб. тез. докл. конф. "Физические основы надежности, методы и средства диагностирования интегральных схем". Воронеж. 1993. С. 24-44.

38. Беренштейн Г.В., Дьяченко A.M. Прогнозирование качества ИС на основе анализа внутренних напряжений // Сб. тез. докл. конф. "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов" Кишинев. 1991. Ч. II. С. 136.

39. Врачев А.С., Кукоев И.Ю., Нарышкин А.К. Моделирование сигналов фликкерного типа. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1997. С.122-125.

40. Потемкин В.В. XII Международная конференция по шумам. Паланга, май — июнь 1995// Мат. докл. научн. техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 1996. С. 5-17.

41. Гуров К.П. Основания кинетической теории. М.: Наука 1966.- 390 с.

42. Врачев А.С. Синтез сигнала со спектром 1/f типа на основании механической модели износа. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1997. С.114-121.

43. Жигальский Г.П. Избыточные шумы в структурах металл диэлектрик — полупроводник // Радиотехника и электроника. 1999. Том 44. N12. С. 1413-1430

44. Воробьев Н.Г., Врачев А.С, Чарыков Н.А. Шумовые свойства и устойчивость мощных биполярных транзисторов ко вторичномупробою. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1995. С.229-234.

45. Роуз А. Основы теории фотопроводимости. М.: Мир, 1966. 380 с.

46. Mongomery С. Bell Syst. Tecxn. J. 1952. N5. V. 31. p. 950.

47. Потрясай В. Ф., Рыжов А. С., Сутягин В. Я. Полупроводниковые приборы и их применение. М.: Советское радио, 1964.-240 с.

48. Nocolian Е. Н. A quantitative theory of 1/f type noise due interface states in thermally oxidized silicon. // The Bell System Technical. 1967. N 9. V. 46. P. 2019-2033.

49. Abowits G., Arnold E. Surface states and 1/f — noise in MOS transistors. // IEEE. 1967. N11. V. 14. P.775-777.

50. Хайезаде, Маккафри О роли материала и способов обработки при изготовлении монолитных транзисторов с низким уровнем шума типа 1/f.// ТИИЭР. 1969. N 9. С. 59-64.

51. Tanaka Т., Nagano К. The 1/f — noise MOS transistors. // Japan J. Appl. Phys. 1980. N 8. V. 8. P. 1020-1026.

52. Романов О. В., Урицкий В. Я. Подвижность носителей тока в инверсионных слоях на поверности кремния. Физика и техника полупроводников, 1969. N 9. Т. 3 с. 1414-1416.

53. Sah С., Heilscher F. Evidence of the supface origin of the 1/f — noise. // Phys. Rev. Lett. 1966. N 18. V. 17. P. 956-958.

54. Jantsch O. A theory of 1/f noise at semiconductor surfaces. // Solid — State Electronics. 1968. N 2. V.l 1. P. 267-272.

55. Холомина Т.А. Обобщенная активационно — дрейфовая модель формирования низкочастотного шума. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1999. С.76-82.

56. Гуляев A.M., Короневский И.М., Кукоев И.Ю. Прогнозирование отказов диодов по шумовым и вольтфарадным характеристикам. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1997. С.98-100.

57. Карпов Ю.С. Шумы транзисторов на звуковых частотах //Известия вузов. Приборостроение. 1967. N 2. С. 8-10

58. Врачев А.С. О связи низкочастотного шума с устойчивостью неравновесных структур //Известия вузов. Радиофизика. 1989. Т.32. N7. С. 885-890.

59. Горлов М.И., Жарких А.П. Влияние электростатических разрядов на значения низкочастотного шума однопереходных транзисторов // Матер, докл. научн. техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 2002. С. 113-115.

60. Карба Л.П., Ульман Н.Н. Методика прогнозирования надежности варикапов по низкочастотному шуму// Известия ЛЭТИ. 1974. N 146. С. 60-65.

61. Жигальский Г.П. Взаимосвязь 1/f шума и эффектов нелинейности в металлических пленках// Письма в ЖЭТФ, 1991. Т. 54, Вып. 9, С. 510.

62. Малахов А.Н. К вопросу о спектре фликкер — шума // Радиотехника и электроника. 1959.Т 4, №1. С.54-62.

63. Горюнов Н.Н., Паничкин А.В. Влияние гамма — излучения на шумовые характеристики интегральных КМОП структур. // Мат. докл. науч-техн.сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1995. С.247-251.

64. Бранке. Измерение шумов в полевых транзисторах // ТИИЭР. 1963. Т. 51. N2. С. 412.

65. Холлэди, Бранке. Избыточные шумы в полевых транзисторах // ТИИЭР. 1963. Т. 51. N 11. С. 1649.71 .Справочная книга радиолюбителя-конструктора. Том 1. М.: Сов. Радио. 1993.-336 с.

66. Воюцкий В. С. Корреляционный метод обнаружения и измерения слабых сигналов. Из — во Недра. 1965. 240 с.

67. Горлов М.И., Жарких А.П. Влияние ЭСР на значения низкочастотных шумов транзисторов КТ209. // Сб. научн. трудов "Твердотельная электроника и микроэлектроника". Воронеж: ВГТУ. 2001. С. 197-200.

68. Горлов М.И., Емельянов В. А., Николаева Е. П., Жарких А.П. Способы определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов // Сб. научн. трудов "Твердотельная электроника и микроэлектроника". Воронеж: ВГТУ. 2003. С. 79-87.

69. Горлов М. И., Жарких А. П., Ануфриев J1. П. Влияние технологии защиты кристаллов транзисторов на их электрические параметры // Сб .докл. 4-й межд. научн. техн. конф. "Электроника и информатика". Зеленоград. 2002. С. 39-40.

70. Горюнов Н.Н., Лукашев Н.В. Устройство для быстрой оценки шума МОП транзисторов// Матер, докл. научн. — техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 1997. С. 111-113.

71. Шор Р. Малошумящие транзисторные усилители. /М.: Сов. радио. 1978. -567 с.

72. Ван дер Зил Шум (источники, описание, измерение). М.: Сов. радио. 1973.-229 с.

73. Рождественский O.JT. Сравнение спектрального и фрактального анализа при обработке случайных процессов с интенсивностью 1/f // Матер, докл. научн. — техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 1997. С. 234-235

74. Авторское свидетельство СССР N 421942, G 01 R 19/00.

75. Авторское свидетельство СССР N 640217, G 01 R 31/26.

76. Авторское свидетельство СССР N 291172, G 01 R 31/26.

77. Авторское свидетельство СССР N 1236929, G 01 R 31/26.

78. Авторское свидетельство СССР N 310201, G 01 R 31/26.

79. Авторское свидетельство СССР N 1674020, G 01 R 31/26.

80. Врачев А.С. Низкочастотный шум — свойство диссипативных систем. // Мат. докл. науч-техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах ". М: 1996. С43-56.

81. Некрасов В.А., Горлов М.И., Дурнин И.Д. Выборочный неразрушающий контроль качества интегральных схем с ТТЛ логикой в ходе серийного производства // Электронная техника. Сер. 8. 1977. Вып. 2. С. 66-69.

82. А. с. СССР N 669872 от 3.03.76 // А.В. Голомедов, И.Д. Дурнин, В.А. Некрасов и др. Кл. G 01 R 31/26.

83. Патент N 2234163 от 07.04.03 // М.И. Горлов, А. П. Жарких, В.А. Емельянов Кл. G 01 R 31/26.

84. Горлов М.И., Емельянов В.А., Николаева Е.П., Жарких А.П. Способы разбраковки транзисторов по ампер-шумовым характеристикам // Матер, докл. научн. техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 2003. С.309-313.

85. Горлов М.И., Жарких А. П. Способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов// патент РФ N 2230335. Опубл. 10.06.2004. Бюл.Ы 16.

86. Горлов М. И., Емельянов В.А., Жарких А.П. Определение ненадежных полупроводниковых приборов по шумовым характеристикам // Петербурский журнал электроники: 2003. N 2. С. 40-44.

87. Авторское свидетельство СССР, N 490047, G 01 R 31/26, 1976.

88. Горлов М. И., Емельянов В.А., Жарких А.П. , Строгонов А. Прогнозирование потенциально ненадежных полупроводниковых приборов по критериям низкочастотного спектра. // Инженерная микроэлектроника: 2004. N 6. С. 19-27.

89. Горлов М.И., Жарких А.П. Влияние электростатических разрядов на низкочастотный шум однопереходных транзисторов.// Метрология. N 10. 2003. С. 21-25.

90. Горлов М.И., Жарких А.П, Емельянов В.А. Связь 1/f шума с электростатическими разрядами транзисторов типа КТ 133А. // Матер, докл. научн. техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 2002. С. 111-114.

91. Горлов М.И., Емельянов В.А., Адамян А. Г., Жарких А.П, Строгонов А. В. Диагностические методы оценки надежности полупроводниковых изделий с использованием электростатических разрядов. // Инженерная микроэлектроника. N 10. 2002. С. 30-33.

92. Горлов М.И., Ануфриев Л.П., Жарких А.П, Смирнов Д. Ю. Влияние электростатических разрядов на интегральные схемы типа КА 1034HP3. // Сб. научн. трудов "Твердотельная электроника и микроэлектроника". Воронеж: ВГТУ. 2003. С. 74-78.

93. Горлов М.И., Николаева Е. П., Новокрещенова Е. П., Жарких А.П Влияние электростатических разрядов на варикапы типа KB 107. . // Сб.научн. трудов "Твердотельная электроника и микроэлектроника". Воронеж: ВГТУ. 2003. С. 70-73.

94. Жарких А. П., Горлов М. И. Установка для измерения НЧ шумов// Сб .докл. Всероссийской научн. техн. конф. "Современные проблемы радиоэлектроник". Красноярск. 2001. С. 38.

95. Горлов М.И., Емельянов В. А., Жарких А. П., Смирнов Д. Ю. Способ определения потенциально ненадежных полупроводниковых приборов// патент РФ N 2234104. Опубл. 10.08.2004. Bkwi.N 22.

96. Худсон Д. Статистика для физиков. Москва, Мир, 1970 -296 с.

97. Горлов М.И., Адамян А. Г., Жарких А.П. Оценка полупроводниковых изделий с использованием электростатических разрядов. // Петербурский журнал электроники. 2002. N3. С.59-63.

98. Горлов М.И., Жарких А.П. Влияние-электростатических разрядов на низкочастотный шум однопереходных транзисторов.// Техника машиностроения N 5(39). 2002. С. 126-127.

99. Горлов М. И., Жарких А.П., Емельянов А. В., Определение ненадежных полупроводниковых приборов по шумам. // Петербурский журнал электроники: 2005. N 1. С.

100. Горлов М.И., Жарких А. П. Способ определения потенциально нестабильных полупроводниковых приборов// патент РФ N 2249227. Опубл. 27.03.2005. Бюл.И 9.