JPH01248070A - 半導体装置の試験装置 - Google Patents
半導体装置の試験装置Info
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- JPH01248070A JPH01248070A JP63074297A JP7429788A JPH01248070A JP H01248070 A JPH01248070 A JP H01248070A JP 63074297 A JP63074297 A JP 63074297A JP 7429788 A JP7429788 A JP 7429788A JP H01248070 A JPH01248070 A JP H01248070A
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- Japan
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- energy
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の試験装置に係り、特Ｋ。
半導体装置に放射線を照射したときのソフトエラー発生
を試験する装置に関する。
を試験する装置に関する。
半導体装置の誤動作の１つにソフトエラーと呼ばれる現
象がある。この原因となる放射線はα線で、その発生源
は、半導体装置を構成しているＳｉチップ、Ａｌ配線、
ガラス保護膜材料及びこれ等をバクケージするためのプ
ラスチック、セラミックその他の材料中に微量に含まれ
ているＵ（ウラン）。
象がある。この原因となる放射線はα線で、その発生源
は、半導体装置を構成しているＳｉチップ、Ａｌ配線、
ガラス保護膜材料及びこれ等をバクケージするためのプ
ラスチック、セラミックその他の材料中に微量に含まれ
ているＵ（ウラン）。
Ｔｈ（トリウム）等の自然放射性物質である。そして、
Ｕ 、 Ｔｈ等は自然崩壊によってα粒子（Ｈｅの原子
核）を放射し、これ等α粒子が半導体装置圧入対すると
、この飛程ＫＧって電子−正孔対が生成される。ＭＯＳ
ダイナミックメモリでは、これ等の生成された電子がメ
モリセルの空のポテンシャル井戸部に一定以上蓄積する
と、ソフトエラーが発生する。又、高速バイポーラスタ
チックメモリでは、生成された電子が雑音電流として流
れソフトエラーを発生させる。このようなソフトエラー
の問題は、半導体素子の高集積化、高速化に伴い増加す
る傾向にある。
Ｕ 、 Ｔｈ等は自然崩壊によってα粒子（Ｈｅの原子
核）を放射し、これ等α粒子が半導体装置圧入対すると
、この飛程ＫＧって電子−正孔対が生成される。ＭＯＳ
ダイナミックメモリでは、これ等の生成された電子がメ
モリセルの空のポテンシャル井戸部に一定以上蓄積する
と、ソフトエラーが発生する。又、高速バイポーラスタ
チックメモリでは、生成された電子が雑音電流として流
れソフトエラーを発生させる。このようなソフトエラー
の問題は、半導体素子の高集積化、高速化に伴い増加す
る傾向にある。
そこで、半導体装置のα線によるソフトエラー評価を行
う必要がある。この評価を行う場合、パッケージ材から
自然に放射されるα粒子だけでは。
う必要がある。この評価を行う場合、パッケージ材から
自然に放射されるα粒子だけでは。
α粒子の放射密度が非常圧小さいため試験に長時間を要
する。従って、一般にはα粒子放射密度の犬ぎい自然放
射性物質又は人工放射性物質音用い加速評価試験を行う
。
する。従って、一般にはα粒子放射密度の犬ぎい自然放
射性物質又は人工放射性物質音用い加速評価試験を行う
。
ソフトエラーの特性評価には、α線源から放射するα粒
子を被試験半導体装置に照射し、ソフトエラーが発生す
るまでの時間及び一定照射時間内におけるエラー発生回
数等を測定し、α線耐量を評価する。そして、試験方法
としては、υ量産品における性能チエツク（全数検査、
抜取り検査等）及び市場故障率の予測等を行う場合は、
パッケージ材料等から放射されるα線エネルギー分布と
相似な放射線を半導体装置に照射してα線耐量を測定す
る加速寿命評価試験や、２）半導体装置の改良・開発効
果、製品間のレベル比較、特異ビット（欠陥ビット）の
検出、製造プロセス上の問題点等を評価する場合は、α
線耐量が照射α粒子エネルギー。
子を被試験半導体装置に照射し、ソフトエラーが発生す
るまでの時間及び一定照射時間内におけるエラー発生回
数等を測定し、α線耐量を評価する。そして、試験方法
としては、υ量産品における性能チエツク（全数検査、
抜取り検査等）及び市場故障率の予測等を行う場合は、
パッケージ材料等から放射されるα線エネルギー分布と
相似な放射線を半導体装置に照射してα線耐量を測定す
る加速寿命評価試験や、２）半導体装置の改良・開発効
果、製品間のレベル比較、特異ビット（欠陥ビット）の
検出、製造プロセス上の問題点等を評価する場合は、α
線耐量が照射α粒子エネルギー。
入射角に依存するため、これ等パラメータについて詳細
に特性評価を行う試験かある。
に特性評価を行う試験かある。
本出願人は、先に１％願昭６１．−１２１０２４号にお
いて、空気中のα線源と被試験半導体装置との間の距離
（α粒子が空気中を飛ぶ距離：空気層厚）を変化させる
ことだよってα線エネルギー減衰量を制御し、前記半導
体装置に照射するα線エネルギーを変化させて各照射α
粒子エネルギーごとに半導体装置のα線耐量を測定し、
更に、空気層厚を断続的又は連続的圧変えながら半導体
装置にα線を照射し半導体装置に連続的で幅の広いエネ
ルギー分布をもつα線を照射することで加速寿命評価試
験を行う試験方法を提案している。
いて、空気中のα線源と被試験半導体装置との間の距離
（α粒子が空気中を飛ぶ距離：空気層厚）を変化させる
ことだよってα線エネルギー減衰量を制御し、前記半導
体装置に照射するα線エネルギーを変化させて各照射α
粒子エネルギーごとに半導体装置のα線耐量を測定し、
更に、空気層厚を断続的又は連続的圧変えながら半導体
装置にα線を照射し半導体装置に連続的で幅の広いエネ
ルギー分布をもつα線を照射することで加速寿命評価試
験を行う試験方法を提案している。
上記提案に係る従来技術は、以前に比べて正確な加速寿
命試験とエネルギー依存特性評価を行うことができる反
面１次の理由により試験に時間がかかるという問題点を
残している。
命試験とエネルギー依存特性評価を行うことができる反
面１次の理由により試験に時間がかかるという問題点を
残している。
被試験半導体装置のα粒子エネルギー依存特性を評価す
る場合は、被試験半導体装置圧照射するα粒子エネルギ
ーを変えるために、α粒子が飛ぶ空気層厚を制御してい
る。しかし、α粒子エネルギー依存特性は、第２図に示
すように、下方に湾曲する放物線状の特性曲線を示し、
しかも同一品種の半導体装置であっても、特性曲線９
、１０ 、１１で示すように個々の半導体装置でそのα
線耐量（ＭＴ Ｂ Ｆ ： Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｂｅ
ｔｗｅｅｎ Ｆａｉｌｕｒｅ ）が大きく異なる。即ち
、ＭＴＢＦが極小値を示すα粒子エネルギー値Ｅ、は半
導体装置毎に異なる。このエネルギー値Ｅｏが被試験半
導体装置のα線耐量を小さ（しているエネルギー値であ
る。そこで、上記エネルギー値ＥＯを求めるため釦は、
半導体装置に照射する測定エネルギー範囲を幅広（とる
必要があり、その結果、測定エネルギー点数（試験回数
）が多（なり、α線耐量の測定に長時間を要している。
る場合は、被試験半導体装置圧照射するα粒子エネルギ
ーを変えるために、α粒子が飛ぶ空気層厚を制御してい
る。しかし、α粒子エネルギー依存特性は、第２図に示
すように、下方に湾曲する放物線状の特性曲線を示し、
しかも同一品種の半導体装置であっても、特性曲線９
、１０ 、１１で示すように個々の半導体装置でそのα
線耐量（ＭＴ Ｂ Ｆ ： Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｂｅ
ｔｗｅｅｎ Ｆａｉｌｕｒｅ ）が大きく異なる。即ち
、ＭＴＢＦが極小値を示すα粒子エネルギー値Ｅ、は半
導体装置毎に異なる。このエネルギー値Ｅｏが被試験半
導体装置のα線耐量を小さ（しているエネルギー値であ
る。そこで、上記エネルギー値ＥＯを求めるため釦は、
半導体装置に照射する測定エネルギー範囲を幅広（とる
必要があり、その結果、測定エネルギー点数（試験回数
）が多（なり、α線耐量の測定に長時間を要している。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点をな（シ、
半導体装置のα線耐量を短時間で評価するための半導体
装置の試験装置を提供することにある。
半導体装置のα線耐量を短時間で評価するための半導体
装置の試験装置を提供することにある。
上記目的は、空気中に放射線源と被試験半導体装１ｆ’
＆配置すると共に、これら両者間の空気層厚を任意に可
変設定し、放射線エネルギーを空気中で減衰させて被試
験半導体装置に入射させ該半導体装置の誤動作を試験す
る半導体装置の試験装置において、前記半導体装置の誤
動作が発生した時の放射線が通過した空気層厚を検出す
る手段と。
＆配置すると共に、これら両者間の空気層厚を任意に可
変設定し、放射線エネルギーを空気中で減衰させて被試
験半導体装置に入射させ該半導体装置の誤動作を試験す
る半導体装置の試験装置において、前記半導体装置の誤
動作が発生した時の放射線が通過した空気層厚を検出す
る手段と。
その時の入射放射線エネルギーを空気層厚にて換算する
手段とを設けることで、達成される。
手段とを設けることで、達成される。
α線エネルギー減衰手段として空気によるエネルギー減
衰特性を利用し、空気層厚を断続的または連続的に変化
させることで連続的且つ幅の広いエネルギー分布ビ有す
るα線を発生させることができる。ここで、α粒子のエ
ネルギーとその空気中の飛程距離との間には所定の関係
がある。従って、α粒子を飛ばす空気層厚を制御して連
続エネルギー分布のα線を発生させこれを被試験半導体
装置に照射し、誤動作が発生した時にα粒子が通過した
空気層厚を検出することによって、その空気層厚から被
試験半導体装置に入射した時のα粒子エネルギーを求め
ることができる。そして、得られた誤動作発生時のα粒
子エネルギー値と誤動作発生頻度の関係から、α線耐量
が極小値ヶ示すα粒子エネルギー値Ｅｏ（エネルギー依
存特性）を求めることができる。
衰特性を利用し、空気層厚を断続的または連続的に変化
させることで連続的且つ幅の広いエネルギー分布ビ有す
るα線を発生させることができる。ここで、α粒子のエ
ネルギーとその空気中の飛程距離との間には所定の関係
がある。従って、α粒子を飛ばす空気層厚を制御して連
続エネルギー分布のα線を発生させこれを被試験半導体
装置に照射し、誤動作が発生した時にα粒子が通過した
空気層厚を検出することによって、その空気層厚から被
試験半導体装置に入射した時のα粒子エネルギーを求め
ることができる。そして、得られた誤動作発生時のα粒
子エネルギー値と誤動作発生頻度の関係から、α線耐量
が極小値ヶ示すα粒子エネルギー値Ｅｏ（エネルギー依
存特性）を求めることができる。
以上述べたように、加速寿命評価試験時に誤動作発生時
のα粒子エネルギーを求めることＫよって、α粒子エネ
ルギー依存特性も同時に測定でき。
のα粒子エネルギーを求めることＫよって、α粒子エネ
ルギー依存特性も同時に測定でき。
測定時間の短縮ケ計ることができる。
以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る半導体装置の試験装置
の構成図である。第１図において、１は被試験半導体装
置、２は被試験半導体装置１から信号を取り出すための
ソケット、３はα粒子を放射するα線源、４はα線源３
の位置を検出する光電スイッチ、５はα線源３を上下に
移動させ所要時間保持するためのα線源移動制御装置、
６は被試験半導体装置１から読出した情報を正常データ
と比較し誤動作したかどうかをチエツクする誤動作チエ
ツク装置、７は誤動作発生時に誤動作チエツク装置６か
ら信号を受けとり、α線源移動制御装置５からα線源３
の現在位置（ｌ：空気層厚）を検出する手段、８は誤動
作発生時の空気層厚からα粒子エネルギー値に換算する
入射放射線エネルギー換算手段を備え誤動作発生頻度と
α粒子エネルギー値及びα線を照射してから誤動作が発
生するまでの時間等を記録するテスタ手段、９は被試験
半導体装置１に対して外部から進入する光を遮へいする
ための暗箱である。
の構成図である。第１図において、１は被試験半導体装
置、２は被試験半導体装置１から信号を取り出すための
ソケット、３はα粒子を放射するα線源、４はα線源３
の位置を検出する光電スイッチ、５はα線源３を上下に
移動させ所要時間保持するためのα線源移動制御装置、
６は被試験半導体装置１から読出した情報を正常データ
と比較し誤動作したかどうかをチエツクする誤動作チエ
ツク装置、７は誤動作発生時に誤動作チエツク装置６か
ら信号を受けとり、α線源移動制御装置５からα線源３
の現在位置（ｌ：空気層厚）を検出する手段、８は誤動
作発生時の空気層厚からα粒子エネルギー値に換算する
入射放射線エネルギー換算手段を備え誤動作発生頻度と
α粒子エネルギー値及びα線を照射してから誤動作が発
生するまでの時間等を記録するテスタ手段、９は被試験
半導体装置１に対して外部から進入する光を遮へいする
ための暗箱である。
第３図は、α粒子エネルギーと空気中における飛程（α
粒子がエネルギーを失うまでに空気中を飛んだ距離）の
関係を示す特性グラフである。このグラフから分かるよ
うに、α粒子が空気中を飛ぶ距離（空気層厚）を制御す
ることで、被試験半導体装置に照射するα線のエネルギ
ーを変化させることができる。
粒子がエネルギーを失うまでに空気中を飛んだ距離）の
関係を示す特性グラフである。このグラフから分かるよ
うに、α粒子が空気中を飛ぶ距離（空気層厚）を制御す
ることで、被試験半導体装置に照射するα線のエネルギ
ーを変化させることができる。
次に、上述した構成の試験装置の動作を説明する。
先ず、α線源移動制御装置５によりα線源３を光電スイ
ッチ４位置（基準位置）まで移動させる。
ッチ４位置（基準位置）まで移動させる。
そして、予め定められたα線源３の移動量に従って移動
距離（ｌ：空気層厚）及び保持時間をα線源移動制御装
置５が制御する。本実施例では、α線源３の上下駆動に
パルスモータを使用する。パルスモータを使用すると、
１パルス当りのα線源３移動距離が低値のため、移動距
離はパルス数に比例する。上記手法により、α線源３を
断続、連続的に移動させることによって連続エネルギー
分布を持つα線を発生させることができ、これを被試験
半導体装ｔ１に照射する。照射中に誤動作チエツク装置
６が被試験半導体装置１の誤動作を検出すると、誤動作
発生信号が空気層厚検出手段７へ送られる。この信号を
受けた空気層厚検出手段７は、α線源移動制御装置５か
ら、基準位置に対シテパルス’Ｙ何発パルスモータに加
えたか、そのパルス数信号を受けとり、この値から空気
層厚ｌを計算しテスタ手段８へ送る。テスタ手段８では
。
距離（ｌ：空気層厚）及び保持時間をα線源移動制御装
置５が制御する。本実施例では、α線源３の上下駆動に
パルスモータを使用する。パルスモータを使用すると、
１パルス当りのα線源３移動距離が低値のため、移動距
離はパルス数に比例する。上記手法により、α線源３を
断続、連続的に移動させることによって連続エネルギー
分布を持つα線を発生させることができ、これを被試験
半導体装ｔ１に照射する。照射中に誤動作チエツク装置
６が被試験半導体装置１の誤動作を検出すると、誤動作
発生信号が空気層厚検出手段７へ送られる。この信号を
受けた空気層厚検出手段７は、α線源移動制御装置５か
ら、基準位置に対シテパルス’Ｙ何発パルスモータに加
えたか、そのパルス数信号を受けとり、この値から空気
層厚ｌを計算しテスタ手段８へ送る。テスタ手段８では
。
パルス数から空気層厚ｌを求め、この空気層厚からα粒
子エネルギーの減衰量を計算し、被試験半導体装置１に
入射したα粒子エネルギー値に換算して、誤動作の試験
ン行う。
子エネルギーの減衰量を計算し、被試験半導体装置１に
入射したα粒子エネルギー値に換算して、誤動作の試験
ン行う。
以上述べたように１本実施例によれば、加速寿命評価試
験の誤動作発生時に入射したα粒子エネルギー値を求め
ることによって、α粒子エネルギー依存特性も同時に測
定することができ、α線耐量の測定時間を短縮すること
ができる。
験の誤動作発生時に入射したα粒子エネルギー値を求め
ることによって、α粒子エネルギー依存特性も同時に測
定することができ、α線耐量の測定時間を短縮すること
ができる。
尚１本実施例では、α線源３０基準位置検出に光電スイ
ッチ４を用いたが、これ以外にメカ的（例えばリミット
スイッチ）に検出することもでき、上記手法に限るもの
でないことは言うまでもない。
ッチ４を用いたが、これ以外にメカ的（例えばリミット
スイッチ）に検出することもでき、上記手法に限るもの
でないことは言うまでもない。
本発明によれば、従来に比べ簡単な方法で、誤動作の加
速寿命評価試験とα粒子エネルギー依存特性を同時に測
定することができ、被試験半導体装置の特性評価時間を
従来よりも大幅に短縮することができる。
速寿命評価試験とα粒子エネルギー依存特性を同時に測
定することができ、被試験半導体装置の特性評価時間を
従来よりも大幅に短縮することができる。
第１図は不発明の一実施例に係る試験装置の構成因、第
２図は被試験半導体装置のα粒子エネルギー依存特性グ
ラフ、第３図は空気中におけるα粒子エネルギーと飛程
の関係を示す特性グラフである。 １・・・被試験半導体装置、３・・・α線源。 ４・・・光電スイッチ、 ５・・・α線源移動制御
装置。 ７・・・空気層厚検出手段。 ８・・・テスタ手段（入射放射線エネルギー換算手段を
含む。） 第１ 図 葛２図 ｄａ＋１ネ＞ＬＡ”−（ｆｉａＶ） 竿 ３ 図
２図は被試験半導体装置のα粒子エネルギー依存特性グ
ラフ、第３図は空気中におけるα粒子エネルギーと飛程
の関係を示す特性グラフである。 １・・・被試験半導体装置、３・・・α線源。 ４・・・光電スイッチ、 ５・・・α線源移動制御
装置。 ７・・・空気層厚検出手段。 ８・・・テスタ手段（入射放射線エネルギー換算手段を
含む。） 第１ 図 葛２図 ｄａ＋１ネ＞ＬＡ”−（ｆｉａＶ） 竿 ３ 図
Claims (1)
- １、空気中に放射線源と被試験半導体装置を配置すると
共に、これ等両者間の空気層厚（距離）を任意に可変設
定し、放射線エネルギーを空気中で減衰させて被試験半
導体装置に入射させ該半導体装置の誤動作を試験する半
導体装置の試験装置において、前記半導体装置の誤動作
が発生した時の放射線が通過した空気層厚を検出する手
段と、その時の入射放射線エネルギーを空気層厚にて換
算する手段とを設けたことを特徴とする半導体装置の試
験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074297A JPH073454B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 半導体装置の試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074297A JPH073454B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 半導体装置の試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01248070A true JPH01248070A (ja) | 1989-10-03 |
| JPH073454B2 JPH073454B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=13543064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074297A Expired - Lifetime JPH073454B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 半導体装置の試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073454B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014077654A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Fujitsu Ltd | 検査装置および検査方法 |
| KR20170033989A (ko) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 삼성전자주식회사 | 반도체 테스트 장치 및 방법과 데이터 분석 장치 |
| WO2018225136A1 (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 富士通株式会社 | ソフトエラー検査方法、ソフトエラー検査装置及びソフトエラー検査システム |
| WO2019026213A1 (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | 富士通株式会社 | ソフトエラー検査方法、ソフトエラー検査装置及びソフトエラー検査システム |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63074297A patent/JPH073454B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014077654A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Fujitsu Ltd | 検査装置および検査方法 |
| KR20170033989A (ko) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 삼성전자주식회사 | 반도체 테스트 장치 및 방법과 데이터 분석 장치 |
| WO2018225136A1 (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 富士通株式会社 | ソフトエラー検査方法、ソフトエラー検査装置及びソフトエラー検査システム |
| CN110691979A (zh) * | 2017-06-05 | 2020-01-14 | 富士通株式会社 | 软错误检查方法、软错误检查装置以及软错误检查系统 |
| JPWO2018225136A1 (ja) * | 2017-06-05 | 2020-04-09 | 富士通株式会社 | ソフトエラー検査方法、ソフトエラー検査装置及びソフトエラー検査システム |
| US11054460B2 (en) | 2017-06-05 | 2021-07-06 | Fujitsu Limited | Soft error inspection method, soft error inspection apparatus, and soft error inspection system |
| WO2019026213A1 (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | 富士通株式会社 | ソフトエラー検査方法、ソフトエラー検査装置及びソフトエラー検査システム |
| JPWO2019026213A1 (ja) * | 2017-08-02 | 2020-07-16 | 富士通株式会社 | ソフトエラー検査方法、ソフトエラー検査装置及びソフトエラー検査システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073454B2 (ja) | 1995-01-18 |
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