Способ обнаружения пробоя подзатворного диэлектрика транзистора в мдп интегральных схемах

Способ обнаружения пробоя подзатворного диэлектрика транзистора в мдп интегральных схемах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1601639

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 17.12.76 (21) 2429937 18-25 (51 }.|!.1|л,.- G О! К 31/26 с присоединением заявки ¹вЂ”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ,по аелам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллс-.ень ¹ «13 (45) Дата опубликования описания 22.05.78 (53},з,(К 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. М. Ширшов, О. И. Казанцев и О. С. Фролов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОБОЯ

ПОДЗАТВОРНОГО ДИЭЛЕКТРИКА ТРАНЗИСТОРА

В МДП ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для обнаружения 1пробоя диэлектрика между затвором и одной из легированных областей транзистора в МДП интегральных схемах (ИС) прп анализе их отказов.

Известны способы обнаружения пробоя диэлектрика в полупроводниковы| .приборах, в частности в транзисторах МДП.

Один из известных способов анализа отха- 10 зов МДП, который иногда может быть применен и для vcTBHQBленпя таки| Отказов, к2к пробой подзатворного диэлектрика, основан на измер нии электрических параметров ИС с последу1ощим сравнением результатов измере- 15 ний с так называемыми диагностическими таблица ми (1).

Одн;ико этот способ требует для обнаружения места пробоя,подзатворного диэлектрика сбора большо: о статистическо;. о материала. характеризующего различные виды отказов и последующего его анализа, что усложняет контроль ИС в процессе производства.

Н211более близок к предлагаемому способ обнаружения пробоя между двумя электродами полу1проводникового прибора, в частности транзистора, в 1!ДП ИС, при котором источник .питания подключают,к легпров2HHîé области стока (истока) исследуемого Л!ДП транзистора, а к затвору того же тргнзистора ЗО подклlоч210т че}зез О. ранпчнВ210щп11 резпстОр индикатор тока. При этом 0 наличии пробоя судят,по величине тока в цепи, т. е. по величине сопротивле:1ия между исследуемыми электродами.

Этот способ прост и широко применяется при анализе отказов полупроводниковых приборов, íî в ряде случаев неприменим из-за невозможности контактирования с о.1нпм из исследуемы| электродов транзистора в МДП

ИС.

Кроме того, пробой не может быть обнаружен известным способом прн наличии гальванической связи, шунтирующей исследуемые электроды, что часто имеет место в ИС.

Цель изобретения — обеспечение неразрушающего онтроля без контактировання с затвором.

Достигает я эта цель тем, что индикатор тока полк>почек:г между другой легироваш1ой

Областью и подложкой, затем второй источник питания подключают к затвору дополнительно.-о МДП транз:1стора, соединяюще".о затвор исследуемого транзистора с подложкой,,12ëåñ посредством первого источш1ка питания создают ток через легированные области исследуемого транзистора и индикатор тока, после

- е"0, в. л1с-:ая и выключая дополнительнь10 транзистор с 1омощью второго источника п;1тания, по изме:-1е«ию показа:1ий индпiкaтoра

601639

45 тока судят о наличии пробoH -,.o (затворного ..(Иэлсктрпка исследуемого транзпсточз.

Такой способ позволяет уста,навл((эать наличие пробоя подзатворно. о :;пэлсктспка

1 транзистора в МДП интегральных схемах без контактирования с затвором исследуемого транзистора. Это бывает удоб;-гь(.1 в ИС, в,ко-.орых затвор не сое..(I HHBTEFi с внеш(:пм выводом ИС, но имеется соединение с B(iåøí:(ми пыводамп через другие транзпсто1ь ., олин пз

КОТОРых сможет сыть ИСПО,тьэсзап В КВЧЕСтво дополнительного. Необходпvо отметить, что наличие шунтирующей гальзанп-.есной связи между исследуемыми электрода:ш затвора:1 стока (истока) не является препятствием для .(рпмененпя данного способа, так как определяется не абсолютная величина тока через индикатор, а только его изменение. Отсутствие контактирования с затвором исключает повреждение подзатворного дпэлсктрп:;3 прп контактировании и Ооеспечивает неразруша!оЩИй IKOIITPOЛЬ.

На чертеже показаны элементы инте(ральной схемы с подключенными источчиками питания и индикатором тока, поясня(ощие использование способа обнаружения пробоя подзатворного диэлектрика транзиc Tîðà В МДП

ИС согласно данному изобретению.

Междv Выводагми легироза ннoé 00;1 (icTII стока (истока) l и по(дложяп 2 исследуемого

МДП транзистора вкл(очен;первый llсточник питания 8, Затвор 4 исследуемого транзистора, пе имеющий совдинения с виепп(ими Выводами IIC, соединяется с по (лож!кой 2 через .(ополнптельньш МДП транзистор 5, а между выводом затвора транзистора б и подложкой

2 включен второй источник питания О. Индикатор тока 7 включен между Выводом дополнительной легированной области 3 исследуемого транзистора и:подложкой 2.

Пробой подзатворного диэлектрика МДП транзистора обнаруживают данным способом следующим образом. Посредством первого источника питания 8,К легированной области 1 прикладывают прямое смещение относительно

-оя(эн эинэт:жохо(1 .(эвя(чв(ч((0 3 «wx

5, который в(слючен между загворогм и подложкой исследуемого транзистора, .иOìE;Iÿåòñÿ в широких пределах. При включении(1 дополнительного транзистора сопротивление между его областями стока и истока оказывается:,;;1лым и шуитирует промежуток между OàòBî5

l5

25 ром и подложкой исследуемого транзистора.

При этом, если пробит подзатворньш диэлектрик последуемсго тпанзпстора, ток через индикатор становится существенно меньше, чем

В случае, когда дополнительпьш тр3 iç((ñòoð выключен. Наоборот, Ilo неизменност(1 BEëè÷IIны тока через нндш атор при включе.:ии и выключении дополнительного транзистора судят об отсутствии пробоя.

Достоинство данного способа обнаружения пробоя подзатвор(гэго диэлектрика транзистора в МДП ИС по сравнени!о с извест!(ыми состоит в том, что наличие шунтирующих гальВВIIÈ×GCÅII ; СВЯЗЕЙ МЕЖД ИССЛЕДVЕ.;1ЫМН ЭЛЕКТ130да ми затвор 3 3и сто а (;(стока), которые обычно имеются в ИС, не препятствует об(!3ружен|ию пробоя, так как контролируется не абсолютное значение тока !ерез:(ндикатор. а его изменение. Это позволяет использовать его при анализе ИС и БИС па МДП приоорах, а также тех ИС, в которы.; затруднено или неВозможно контактирование с электродами затворов. Кроме того. ооеспечивается неразрушающий контроль благодаря отсутстви(о кочтактированпя с затвором.

Сор;Iyла изобретения

Спссоб обнаружellrl3 lipooo,l r1033TBopl(01.0 диэлектрика транзистора в МДП интегральНЫХ СХЕМЗХ, ВКГПОЧЗЮЩИй ПОДСОЕДИНЕНИЕ:ИС (очника:питания к легированной области стока (истока) исследуемого МДП транзистора, о т 3 и ч а ю щ и и с F. тем. что, с пелью обеспечения неразрушающсго контроля без контактирования с затвором, индикатор тока подкл(оча(от между другой легированной областью и подложкОЙ, затем Водил!Очд(от Второй источник питания к затвору дополнительного

МДП транзистора, соединяющего затвор исследуемого транзистора с подложкой, далее посредством .первого источника питания созда(от ток через легированные области исследуемого транзистора,н индикатор тока, после чего, включая и выключая дополнительный транзистор с помощью второго источника питания, по изменению показаинй индикатора тока суДЯТ О НВЛИЧИИ liРОООЯ.

Источники (н(та!И(я, принять(е во внимание при экспертизе:

1. Боханкевич В. И. и др. Электронная техника. Научно-техн. сб. «Полупроводниковые приборы», 1970, вып. 6/56, с. 15.

2. Ьру((: В. А. и др. Производство полулроводниковых приборов, М., Профтехиздат, 1963, с. 274.

Редактор Б. Федотов

Составитель Ю. Брызгалов

Текред А, Камышникова Корректор Р. Си. ;кина

Заказ 181/343 Изд. «¹ 143 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Иинисгров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

11одп из псе