DB13-T 6033-2024 半導(dǎo)體器件低濃度氫效應(yīng)試驗(yàn)方法

ICS31.080CCSL4013TestmethodoflowconcentrationhyDB13/T6033—2024I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)本文件某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中共河北省委軍民融合發(fā)展委員會辦公室提出。本文件由中共河北省委軍民融合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（HeB/TC21）歸口。本文件起草單位：中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所、河北北芯半導(dǎo)體科技有限公司、河北本文件主要起草人：高東陽、席善斌、彭浩、武利會、尹麗晶、宋玉璽、裴選、高若源、王偉、DB13/T6033—20241本文件描述了半導(dǎo)體器件低濃度氫效應(yīng)試驗(yàn)的試驗(yàn)方法。本文件適用于氫氣氛濃度不超過2%的半導(dǎo)體器件氫效應(yīng)試驗(yàn)。其他氫氣氛濃度可參照使用，當(dāng)有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時，以國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為準(zhǔn)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3634.2-2011氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫GB/T29729-2022氫系統(tǒng)安全的基本要求GB/T34542.1-2017氫氣儲存輸送系統(tǒng)第1部分：通用要求GJB548C-2021微電子器件試驗(yàn)方法和程序GJB3007防靜電工作區(qū)技術(shù)要求3術(shù)語和定義GJB3007、GJB548C-2021界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1氫效應(yīng)hydrogeneffect半導(dǎo)體器件在規(guī)定的環(huán)境溫度和氫氣氛圍下，電性能參數(shù)發(fā)生變化的現(xiàn)象。4一般要求4.1試驗(yàn)人員4.1.1試驗(yàn)人員須經(jīng)過安全技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)和考試，合格后由安全技術(shù)部門下發(fā)安全操作合格證。4.1.2試驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過設(shè)備操作及試驗(yàn)程序上崗培訓(xùn)，具備上崗資格。4.1.3試驗(yàn)人員應(yīng)穿著防靜電服、防靜電鞋，佩戴防靜電腕帶。4.2環(huán)境要求4.2.1溫度：15℃~35℃。4.2.2大氣壓力：86kPa～106kPa。4.2.3相對濕度：20%～80%。4.2.4靜電防護(hù)應(yīng)滿足GJB3007的規(guī)定。4.2.5試驗(yàn)場所應(yīng)滿足GB/T34542.1-2017的規(guī)定。4.3校準(zhǔn)要求試驗(yàn)設(shè)備在使用前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)過的設(shè)備應(yīng)在校準(zhǔn)有效期內(nèi)使用，并以適當(dāng)?shù)姆绞娇刂?、使用和存放，以保證其校準(zhǔn)狀態(tài)。4.4設(shè)備設(shè)施要求4.4.1設(shè)備要求開展低濃度氫效應(yīng)試驗(yàn)所需的基本試驗(yàn)設(shè)備如圖1所示。DB13/T6033—20242圖1氫效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)4.4.2試驗(yàn)箱對試驗(yàn)箱要求如下：a)試驗(yàn)箱應(yīng)滿足GB/T29729-2022、GB/T34542.1-2017中有關(guān)材料、設(shè)備和管道的相關(guān)要b)試驗(yàn)設(shè)備的溫度和壓力控制系統(tǒng)應(yīng)能滿足本文件第5章規(guī)定的試驗(yàn)要求；c)采用的流量計應(yīng)能夠提供預(yù)期試驗(yàn)濃度的氫氣氣氛。4.4.3在線監(jiān)測系統(tǒng)對在線監(jiān)測系統(tǒng)要求如下：a)能夠穩(wěn)定輸出滿足試驗(yàn)需求偏置電壓和電流的直流穩(wěn)壓電源；b)系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測并記錄試驗(yàn)樣品偏置條件的電壓值、電流值等參數(shù)的變化；c)能夠根據(jù)試驗(yàn)時間，設(shè)定采樣步長，以便觀察試驗(yàn)過程中試驗(yàn)樣品的電參數(shù)變化趨勢。4.4.4氣源對氣源要求如下：a)使用氫氣瓶作為氣源時，應(yīng)避免敲擊、碰撞，不得靠近熱源，夏季應(yīng)防止曝曬；b)試驗(yàn)用氫氣應(yīng)滿足GB/T3634.2-2011中高純氫的技術(shù)要求；c)試驗(yàn)用氮?dú)饣蚨栊詺怏w的純度應(yīng)大于或等于99.999%。5試驗(yàn)步驟5.1確定試驗(yàn)條件。推薦的試驗(yàn)條件為：氫氣濃度2.0%（20000ppm）、溫度150℃、時間200h。ppm）等）、溫度（125℃、175℃等）和時間（168h、500h等）。一般還需要根據(jù)試驗(yàn)樣品實(shí)際應(yīng)用條件，施加相應(yīng)的電偏置條件。5.2試驗(yàn)樣品開封暴露芯片后，依據(jù)產(chǎn)品規(guī)范，對其進(jìn)行常溫電參數(shù)測試，并逐一編號。5.3將試驗(yàn)樣品固定在試驗(yàn)箱內(nèi)樣品架，引出端連接至試驗(yàn)箱內(nèi)接線柱。5.4試驗(yàn)箱外部接線柱通過導(dǎo)線連接至直流穩(wěn)壓電源，電源設(shè)定好電壓和限流值后上電，確認(rèn)試驗(yàn)樣品加電狀態(tài)正常后，關(guān)閉箱門。5.5開啟在線監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測試驗(yàn)樣品電流值并繪制曲線。DB13/T6033—202435.6開啟真空泵，對試驗(yàn)箱進(jìn)行抽真空。箱內(nèi)絕對壓力應(yīng)不高于5kPa。5.7待箱內(nèi)壓力達(dá)到5kPa或以下時，關(guān)閉真空泵。5.8向試驗(yàn)箱充入氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，使箱內(nèi)氫氣濃度達(dá)到預(yù)定值。5.9試驗(yàn)箱內(nèi)壓力恢復(fù)至常壓時，設(shè)定試驗(yàn)溫度，開啟加熱系統(tǒng)。試驗(yàn)箱內(nèi)溫度達(dá)到并穩(wěn)定在預(yù)期溫度后，再次確認(rèn)加電狀態(tài)，開始計時。5.10試驗(yàn)時間達(dá)到規(guī)定值后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源、加熱系統(tǒng)，排出試驗(yàn)箱內(nèi)氫氣。5.11試驗(yàn)箱內(nèi)溫度冷卻至室溫，打開箱門，取出試驗(yàn)樣品。5.12依據(jù)產(chǎn)品規(guī)范，對試驗(yàn)樣品進(jìn)行試驗(yàn)后常溫電參數(shù)測試，一般試驗(yàn)后常溫電參數(shù)測試應(yīng)在取6失效判據(jù)如無特殊要求，一般將樣品在線工作電流變化10%定義為對氫敏感。7試驗(yàn)報告試驗(yàn)報告應(yīng)包含如下內(nèi)容：a)樣品型號、名稱；c)氫氣濃度、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)時間；d)樣品偏置條件；f)試驗(yàn)人員及試驗(yàn)日期。DB13/T6033—20244半導(dǎo)體器件低濃度氫效