ICS31.080

CCSL40

13

河北省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB13/T6033—2024

半導(dǎo)體器件低濃度氫效應(yīng)試驗(yàn)方法

Testmethodoflowconcentrationhydrogeneffectinsemiconductordevices

2024-10-28發(fā)布2024-11-28實(shí)施

河北省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB13/T6033—2024

半導(dǎo)體器件低濃度氫效應(yīng)試驗(yàn)方法

1范圍

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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，以國(guó)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(duì)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(chǔ)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。

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

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。

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(duì)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(chǎng)所應(yīng)滿足GB/T34542.1-2017的規(guī)定。

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)姆绞娇刂啤?/p>

使用和存放，以保證其校準(zhǔn)狀態(tài)。

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。

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圖1氫效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)

4.4.2試驗(yàn)箱

對(duì)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

求；

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(jì)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(cè)系統(tǒng)

對(duì)在線監(jiān)測(cè)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(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)間，設(shè)定采樣步長(zhǎng)，以便觀察試驗(yàn)過程中試驗(yàn)樣品的電參數(shù)變化趨勢(shì)。

4.4.4氣源

對(duì)氣源要求如下：

a)使用氫氣瓶作為氣源時(shí)，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

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(shí)間200h。

也可根據(jù)試驗(yàn)樣品具體情況選擇其他的氫氣濃度（0.2%（2000ppm）、0.5%（5000ppm）、1.0%（10000

ppm）等）、溫度（125℃、175℃等）和時(shí)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。

試驗(yàn)樣品開封暴露芯片后，依據(jù)產(chǎn)品規(guī)范，對(duì)其進(jìn)行常溫電參數(shù)測(cè)試，并逐一編號(hào)。

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。

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。

開啟在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)試驗(yàn)樣品電流值并繪制曲線。

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開啟真空泵，對(duì)試驗(yàn)箱進(jìn)行抽真空。箱內(nèi)絕對(duì)壓力應(yīng)不高于5kPa。

待箱內(nèi)壓力達(dá)到5kPa或以下時(shí)，關(guān)閉真空泵。

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。

試驗(yàn)箱內(nèi)壓力恢復(fù)至常壓時(shí)，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(jì)時(shí)。

試驗(yàn)時(shí)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。

試驗(yàn)箱內(nèi)溫度冷卻至室溫，打開箱門，取出試驗(yàn)樣品。

依據(jù)產(chǎn)品規(guī)范，對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行試驗(yàn)后常溫電參數(shù)測(cè)試，一般試驗(yàn)后常溫電參數(shù)測(cè)試應(yīng)在取

出2h內(nèi)完成。

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(duì)氫敏感。

7試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含如下內(nèi)容：

a)樣品型號(hào)、名稱；

b)樣品數(shù)量；

c)氫氣濃度、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)時(shí)間；

d)樣品偏置條件；

e)試驗(yàn)結(jié)論；

f)試驗(yàn)人員及試驗(yàn)日期。

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A

A

附錄A

（資料性）

半導(dǎo)體器件低濃度氫效應(yīng)試驗(yàn)報(bào)告

表A.1半導(dǎo)體器件低濃度氫效應(yīng)試驗(yàn)報(bào)告

樣品名稱樣品型號(hào)

生產(chǎn)單位檢驗(yàn)類別

委托單位送樣人員

送樣單位抽樣方式

樣品數(shù)量樣品編號(hào)

送樣日期樣品批號(hào)

試驗(yàn)日期環(huán)境條件

氫氣濃度試驗(yàn)溫度

試驗(yàn)要求

試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)偏置條件

試驗(yàn)依據(jù)

試驗(yàn)結(jié)果

設(shè)備名稱設(shè)備編號(hào)計(jì)量有效期

儀器設(shè)備