Повышение надежности интегральных схем в процессе серийного производства методом выравнивающей технологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат технических наук Королев, Сергей Юрьевич

• Королев, Сергей Юрьевич
• кандидат технических наук
• 1996

Оглавление диссертации кандидат технических наук Королев, Сергей Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ И НАДЕЖНОСТЬЮ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ В ПРОЦЕССЕ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1. Качество и надежность полупроводниковых изделий

2. Управляемость и стабильность технологического процесса

3. Статистические методы контроля качества ИС

4. Переход от контроля качества к системе обеспечения качества

4.1 Японский метод качественного изготовления продукции

4.2 Подход к системе повышения качества продукции на американских предприятиях

4.3 Отечественная система бездефектного изготовления продукции

5. Выводы и постановка задачи

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

1. Общее представление

2. Компенсирующая технология в производстве ИС

3. Выбор оптимальных отбраковочных испытаний

4. Диагностические методы контроля качества и надежности ИС

5. Выводы

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ВЫРАВНИВАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА ИС СЕРИЙ 106,134

1. Основные характеристики конструкции и технологии изготовления ИС серий 106,134

2. Обоснование метода выравнивающей технологии в производстве ИС

3. Разработка и применение выравнивающей технологии при производстве ИС серии 106

4. Выводы

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ВЫРАВНИВАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ПРИМЕНЕНИИ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

1. Примеры реализации метода выравнивающей технологии при производстве ИЭТ

2. Применение метода выравнивающей технологии для ИЭТ на входном контроле при производстве видеомагнитофонов

3. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение надежности интегральных схем в процессе серийного производства методом выравнивающей технологии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

Известно, что при доле дефектности партий интегральных схем (ИС) в пределах 0,01%, то есть одно дефектное изделие на 10 ООО или 100 дефектных на 1 млн изделий, процент отказов печатных плат, на которых смонтировано по 100 ИС, составит 1%. При дефектности партий ИС в пределах одного процента, выход годных печатных плат составит 63,4%, то есть процент дефектных плат будет равен 36,6 [1-3]. Отсюда очевиден большой экономический эффект при изготовлении радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) от использования высоконадежных ИС.

В ряде работ [4,5], посвященных управляемости технологического процесса изготовления ИЭТ (полупроводниковых приборов и ИС) рассматривается связь между анализом дефектов (причинами снижения процента выхода годных) и мерами по устранению этих дефектов. В других работах [6,7] дается определение статистически управляемого технологического процесса, в котором с помощью статистического регулирования обеспечивается управляемость и стабильность контролируемых параметров. Но в этих работах не определено, какую надежность имеют партии ИЭТ, прошедшие технологический процесс с пониженным процентом выхода годных на одной или нескольких технологических операциях, что особенно важно для серийного производства ИС.

В связи с этим необходимость разработки нового подхода к организации технологического процесса серийно выпускаемых ИС, позволяющего выпускать партии изделий с одинаковой надежностью, не менее установленной в ТУ, является достаточно актуальной особенно в условиях перехода к рыночным отношениям.

Данная работа выполнялась в обеспечение постановления Правительства от 12.05.86 г. N 540 "О мерах по коренному повышению качества продукции" и является частью комплексных работ, проводимых в соответствии с "Целевой программой повышения качества продукции на 1990-1995 гг." Воронежского завода полупроводниковых приборов и научно-исследовательского института "Видеофон".

Цель работы.

Целью диссертации являлось решение научно-технической проблемы повышения надежности серийно выпускаемых ИС за счет выпуска партии одинаковой надежности независимо от разброса процента выхода годных в этих партиях.

Для достижения этой цели определен комплекс основных работ, включающий:

1. Анализ и оценку передовых зарубежных и отечественных методов повышения качества и надежности ИЭТ в процессе их серийного производства, поиск имеющихся путей выпуска партий ИС одинаковой надежности независимо от уровня процента выхода годных схем в технологической партии.

2. Экспериментальное и теоретическое обоснование снижения надежности ИС в партии, имеющей пониженный процент выхода годных схем.

3. Разработка метода выравнивающей технологии для выпуска партий ИС одинаковой надежности независимо от разброса процента выхода годных.

4. Определение возможности применения метода выравнивающей технологии для входного контроля ИС на заводах-изготовителях РЭА.

6. Оценку эффективности разработанного и внедренного метода выравнивающей технологии в процессе серийного производства ИС и транзисторов и на входном контроле заводов-изготовителей РЭА.

Научная новизна.

В результате выполнения диссертации получены следующие новые научные и технические результаты.

1. На основе экспериментального и теоретического анализа зависимости надежности ИС от процента выхода годных обоснован метод выравнивающей технологии для производства ИС, позволяющий выпускать партии схем, равные по надежности, независимо от разброса процента выхода годных по этим партиям.

2. Разработана технология серийного производства ИС для участков сборки и финишного контроля с использованием метода выравнивающей технологии.

3. Предложен технологический маршрут входного контроля ИС на заводах-изготовителях, использующий метод выравнивающей технологии и позволяющий отбраковывать потенциально ненадежные схемы с меньшими экономическими затратами.

Реализация результатов работы. Практическая ценность.

Разработанный метод выравнивающей технологии был реализован в процессе изготовления интегральных схем серий 106, 134, 1005, транзисторов типов КТ805, КТ835, КТ837 и в технологическом процессе изготовления пяти типов видеомагнитофонов (ВМ) "Электроника" при организации входного контроля ИЭТ. Это позволило повысить надежность соответственно указанных ИС в эксплуатации в 100-30 раз, снизить процент га-

рантийного ремонта ВМ по вине ИЭТ в 4 раза. Экономический эффект от внедрения результатов диссертации в производство ИЭТ и видеомагнитофонов составил более 35 млн.руб. (в ценах 1994 года).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Зависимость надежности ИС из различных партий от разброса по проценту выхода годных в этих партиях.

2. Метод выравнивающей технологии, позволяющий выпускать партии ИС, равные по надежности, независимо от разброса процента выхода годных по этим партиям.

3. Распространение метода выравнивающей технологии на входной контроль изделий электронной техники при производстве радиоэлектронной аппаратуры.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на: Ш-й Всесоюзной конференции "Моделирование отказов и имитация на ЭВМ статических испытаний ИС и их элементов" (г.Суздаль, 1989 г.), VI-X научно-технических отраслевых конференциях "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов" (г.Новгород, 1992 г.; г.Воронеж, 1993-1996 гг.), научно-техническом семинаре "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах" (г.Москва, 1995), XXXIII -XXXVI научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов ВГТУ (1993-1995 гг.).

Публикации.

По результатам проведенных исследований опубликовано 18 работ, в том числе учебное пособие для ВУЗов и монография.

В работах, опубликованных с соавторами, диссертанту принадлежит проведение экспериментов, оформление статей, обсуждение результатов, внедрение в серийное производство.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 87 страниц текста, включая 16 рисунков, 10 таблиц и библиографию из 84 наименований.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ И НАДЕЖНОСТЬЮ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ В ПРОЦЕССЕ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1. Качество и надежность полупроводниковых изделий.

На предприятиях электронной промышленности можно услышать следующие выражения:

- необходимо повысить качество и надежность выпускаемых изделий;

- качество выпускаемых нами изделий, как показала их эксплуатация в радиоаппаратуре, повысилось (или снизилось);

- надежность выпускаемых нами изделий типа А (или серии Б) на входном контроле за истекший период повысилось (или понизилось).

На наш взгляд, в приведенных двух последних фразах, действительно часто слышимых в той или иной форме, смешаны понятия качества и надежности полупроводниковых изделий.

В отечественной практике под качеством изделия понимается совокупность свойств изделия, обуславливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением [8,9].

Для изготовителей полупроводниковых изделий электронной техники (ИЭТ) это понятие связано с соответствием выпускаемых изделий требованиям документации по электрическим параметрам, габаритно-присоединительным размерам и внешнему виду, принятием техническим контролем партии изделий с первого или второго предъявления, отсутствием или величиной претензий потребителей к данному типу изделий с входного контроля или сферы изготовления электронных блоков и радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Потребители ИЭТ оценивают качество получаемых изделий по количеству отказов по электрическим параметрам и внешнему виду на входном

контроле при нормальных условиях, повышенных или пониженных температурах, различных отбраковочных испытаниях. По количеству отказов ИЭТ при изготовлении плат, блоков, РЭА также судят об их качестве.

При оценке качества изделий используются понятия, характеризующие запасы по тому или иному электрическому параметру по отношению к нормам технических условий. Запасы по параметрам определяются конструктивными данными и особенностями технологии производства, поэтому используют понятие конструктивно-технологического запаса [10].

Оценка конструктивно-технологических запасов должна предшествовать установлению системы контроля параметров в технологической документации. При отсутствии запасов по какому-либо параметру возникает необходимость обязательной проверки данного параметра хотя бы на одной стадии технологического контроля или контроля на стадии поставки [10]. В работе [11] представлена структура блок-схемы обеспечения расчета производственных запасов на ЭВМ.

Надежность есть внутреннее свойство изделия сохранять свои характеристики (значения параметров) в заданных пределах и в заданных условиях эксплуатации [9].

Поэтому практически качество ИЭТ оценивается данными по входному и выходному*контролю на соответствие их требованиям технических условий (ТУ) по электрическим параметрам и внешнему виду. Надежность же ИЭТ связана с временным сохранением своих параметров в условиях эксплуатации.

Понятие качества в достаточной степени неопределенно, оно может рассматриваться с разных позиций, с учетом различных перспектив. С некоторых точек зрения качество всегда будет недостаточным, всегда могут быть сделаны замечания о необходимости совершенствования качества. Критерии качества должны определяться количественно. Они должны исходить из предельных, но реальных возможностей производства, реальных

исходных материалов, конструкций. Только при таких количественных определениях возможно реальное совершенствование качества, сопоставление его, установление перспектив улучшения качества [12].

В работе [13] качество оценивается процентом дефектных приборов или долей количества дефектных приборов на 1 млн изготовляемых приборов данного типа. Например, если рассматриваются ИС, качество можно рассматривать как функцию процесса производства схем независимо от времени. Статистический контроль качества используется для того,чтобы убеждаться, что качество достигло требуемого уровня. Процесс изготовления ИС или других полупроводниковых приборов обычно сопровождается на разных этапах измерениями, используемыми для оценки распределения процесса обеспечения требуемого качества по операциям производственного процесса. Таким образом, качество связывается только с процессом производства приборов, но не со временем. Надежность в отличие от качества оценивается во времени, например, в количестве отказов за 105 ч работы или существования приборов. Обычно принимают, что отказы ИС распределены экспоненциально, в таком случае интенсивность отказов постоянна. Если принята такая модель, то интенсивность отказов оценивают, зная количество отказов за эквивалентное количество эле-менточасов работы испытываемой выборки, накопленное при испытаниях на срок службы. В этих случаях оценки интенсивности отказов не зависят от оценок качества производственного процесса. Используя указанные выше определения, можно измерять качество и надежность полупроводниковых изделий и, в частности, ИС, отдельно и независимо. Одно измерение - качество характеризует эффективность производственного процесса, другое измерение - надежность является характеристикой свойств приборов во времени. Можно принимать, что оба эти свойства зависимы, что качество определяет надежность или надежность определяет качество, но оба эти свойства, оценки этих свойств независимы [13].

Допущение, принятое при анализе, следующее: производственный процесс имеет следствием изготовление партий приборов, характеристики которых подчиняются нормальному распределению, определяемому значениями средней (х) и сигмы (среднеквадратическое рассеяние, а).

Исходя из приведенного выше допущения, на рис.1 Л. представлено распределение, характеризующее производственный процесс.

Надежность выпускаемых изделий будет расходоваться с той или иной степенью быстроты в зависимости от режима и условий эксплуатации. Если условия и режим эксплуатации будут неблагоприятны, то надежность изделий будет расходоваться быстро, и наоборот.

Для практического использования очень удобны временные показатели надежности: вероятность безотказной работы Р(Х), вероятность появления отказов ИО) и интенсивность отказов Х(1:) [9].

Время работы ИС до отказа, т.е. время, в течение которого выполняются заданные функции, у каждой ИС различно. Это объясняется тем, что при изготовлении ИС практически невозможно идеально выдержать технологический режим и строгую однородность физико-химической структуры применяемых материалов. Поэтому случайные колебания параметров исходных материалов, режимов работы применяемого технологического оборудования и других факторов влияют на продолжительность безотказной работы ИС. Это приводит к тому, что за рассматриваемый конечный промежуток времени отказ каждой конкретной ИС может произойти или не произойти, т.е. возникновение отказов работающих или хранящихся ИС в разные промежутки времени представляет собой случайное событие [14].

Отказы И С могут быть катастрофическими (чаще всего это случайные отказы) и постепенными, связанными с деградацией параметров при внешнем воздействии, поэтому они иногда называются деградационными.

8 £

I

нихмш/ лредел по ТУ

— пространство приемлемого

гЗо.

— неори&млешя

уоеВел ло 7У

-3 / з S

ла/эамет/зл усс/гма. -

Рис.1.1. Распределение по параметру X полупроводникового изделия в процессе производства.

Имеющийся статистический материал по эксплуатации ИС показывает, что доля катастрофических отказов в общем числе отказов достаточно велика. Под внезапным, или катастрофическим, отказом понимается отказ, возникающий в результате скачкообразного или постепенного изменения одного или нескольких значений основных параметров и выхода их за нормы, установленные в технических условиях (ТУ). Деление на внезапные и постепенные отказы по электрическим параметрам является в некоторой степени условным и отражает наши знания о физической природе процессов, происходящих в изделиях при их эксплуатации, о влиянии на них условий производства, применяемых материалов, методики измерений электрических параметров, изменяющихся в процессе эксплуатации [9].

Основное отличие случайных отказов от постепенных заключается в том, что выход из строя при случайных отказах не может быть прогнозируем (для ИС, можно сказать, трудно прогнозируем), и в этом случае любые методы обычного контроля бесполезны, в то время как в случае постепенных отказов возможно включение в рабочий комплект измерительной аппаратуры так называемого встроенного контроля, позволяющего прогнозировать выход РЭА из строя по вине ИС и проводить соответствующие мероприятия.

Общую надежность изделия можно рассматривать как- сочетание двух видов надежности: надежности, определяемой катастрофическими отказами, и надежности, определяемой постепенным ухудшением его рабочих характеристик.

Общая надежность, являющаяся функцией времени, может быть выражена следующей формулой:

Р(г) = т ■

где Р(А,) - надежность, определяемая случайными (катастрофическими) отказами;

Р*(0 - надежность, определяемая постепенным ухудшением параметров, характеризующих качество работы изделия.

Влияние технологических процессов на надежность ИЭТ исследовалось недостаточно. Встречающееся мнение о том, что надежные изделия можно изготавливать на ненадежном технологическом оборудовании, практически не подтверждается. Из-за экономических соображений нередко используют устаревшие технологические процессы, ошибочно считая, что контроль и испытания позволят получить готовую продукцию требуемого качества [15].

Как уже говорилось выше, надежность ИС, как и другого любого изделия, обеспечивается при его изготовлении в процессе серийного производства. Поэтому можем предположить, что надежность изделия после его изготовления Р равна надежности изделия, заложенного при конструировании Р0. Всякое отклонение в технологическом процессе, в материалах, допусках при этом, что чаще всего и встречается в начале серийного производства, снижает надежность получаемого изделия на величину АР. Но если в процессе серийного изготовления было внедрено новое конструктивно-технологическое решение, направленное на повышение качества и надежности изделия, проведена замена оборудования на новое с меньшими допусками или внедрена автоматизация технологического процесса и т.п., то надежность выпускаемых изделий может быть повышена на величину АР относительно величины Р0. Тогда в общем случае для серийно выпускаемых изделий можно определить величину надежности как [9]: Р = Р0 + АР

Например, в работе [16] указывается, что при начале производства СБИС обычно выход годных и надежность схем оказываются относительно небольшими, но они заметно повышаются при совершенствовании производственных процессов производства, стабилизации их, при совер-

шенствовании конструкции СБИС, устранении "слабых мест" конструкции, выявленных при серийном производстве.

Задача производственников всеми возможными методами уменьшить время достижения надежности, заложенной при конструировании. Обычно требуется пять-шесть лет для того, чтобы довести производство ИС до уровня высоконадежного [17]. Опыт работы позволил авторам [18,19] разработать систему получения и использования информации при проведении работ по повышению надежности изделий в процессе серийного производства (рис. 1.2). Эта система является динамической, она действует непрерывно и реагирует на текущие значения и накапливание знаний на каждый момент времени.

2. Управляемость и стабильность технологического процесса

В процессе производства ИС анализ отказов быстро превратился в анализ характеристик производства, в исследование конструкции ИС, уточнение причин разброса характеристик, исследование способов совершенствования их. Анализ отказов превращается в анализ способов совершенствования конструкции и процесса производства, в анализ способов предотвращения отказов [20].

Диагностика в процессе производства, исследование способов предотвращения отказов должны в значительной степени занять место контрольных испытаний в конце производства. Совершенствование процесса, использование всех возможных средств для того, чтобы увеличивать процент изготовления годных . высоконадежных изделий является задачей первой важности [20].

Конструкция изделия

Технологический процесс изготовления

Анализ конструкции изделий на соответствие

достигнутого отраслевого и зарубежного уровня

Анализ технологического процесса на соответствие достигнутого отраслевого и зарубежного уровня_

Разра ботка

мер —

Внедрение

по модернизации конструкции изделия

по модернизации корпуса изделия

по усовершенствованию и разработке новых технологических процессов

по внедрению нового технологического оборудования_'__

по усовершенствованию и разработке новых методов отбраковочных испытаний

Разработка мер

<4-

Эксплуатация изделия

Испытания изделия

у изготовителя

Результаты анализа отказов

Анализ отказавших изделий

Разработка мер по усовершенствованию и разработке новых методов анализа отказов изделий и их внедрению

Рис. 1.2. Система получения и использования информации при проведении работ по повышению надежности ИЭТ в процессе их серийного производства.

С другой стороны, с большим числом технологических операций (более 100), сложностью процесса изготовления ИС необходимо проводить межоперационные контрольные операции. В среднем на каждую контрольную операцию приходится т/к технологических операций, где т - общее число технологических операций, к - число контрольных операций.

Предполагая достаточно высокое качество контрольных операций, то есть вероятность появления брака на отдельных операциях мало отличается по величине, можно получить приближенную формулу вероятности безотказности изделия [18]:

Р^ 1 - с!т2\¥

-*- I. ------- 5

к

где <1 - коэффициент, характеризующий сложность контроля.

Из данной формулы видно, что чем больше технологических операций, тем меньше надежность обеспечивается процессом производства. Поэтому для получения изделия, обладающего высокой надежностью, необходимо чтобы технологический процесс (ТП) был высокоуправляем, что в свою очередь связано с управляемостью, т.е. воспроизводимостью, отдельных технологических операций в непрерывном ТП.

Гарантированная надежность ИС не может быть обеспечена только путем тщательного и всестороннего выходного контроля, т.к. при этом ТП производства может оказаться неуправляемым.

Управляемость ТП прежде всего предусматривает его стабильность, что означает сведение к минимуму вероятности попадания в производственный процесс случайных включений, пропуска или небрежного выполнения отдельных операций.

Стабильность ТП изготовления ИС предусматривает его регулирование. Наблюдения показывают, что малые отклонения от оптимального ТП могут повлечь в процессе производства ИС к существенным изменениям значений электрических параметров.

Чтобы избежать этого в управляемом ТП применяется активный метод контроля. При изготовлении ИС имеют дело с партиями ограниченного объема, поэтому для получения необходимой информации вводится стопроцентный контроль схем по электрическим параметрам на ряде основных операций, что дает возможность по абсолютным значениям параметров ИС судить о стабильности ТП.

Активный метод контроля предполагает обязательную обратную связь воздействия на ТП в целях его выравнивания или ликвидации нарушений после выяснения причин отклонения процесса от оптимального. Поэтому наибольшую надежность обеспечивают регулируемые ТП, в которых имеется возможность обратного воздействия на них по результатам выходных испытаний. ТП необходимо осуществлять так, чтобы исключать влияние оператора на надежность изготовляемых изделий [18].

Практика показывает, что на тех операциях, на которых наблюдается большой процент брака, имеет место малая их надежность. Это объясняется тем, что ТП для данных операций не управляем или слабо управляем [15].

На стадии производства стремятся достичь оптимального уровня выхода годных. Определение этого уровня позволяет наметить пути дальнейшего совершенствования производства. Выход годных изделий определяет в комплексе не только уровень и стабильность производства ИС, но и их стоимость, а также то, что между процентом выхода годных изделий и показателями надежности ИС существует определенная связь [14].

Примером показателя управляемости ТП может служить значение среднего процента выхода годных, а показателем стабильности ТП -среднеквадратическое отклонение (сигма а) процента выхода годных [6,18]. В работе [13] приведено, что стабильность производственного процесса оценивается смещениями параметров распределения, средней или сигмы, процесс смещения также подчиняется нормальному распределению.

В работе [21,22] показано, что в производстве полупроводниковых изделий используется статистический контроль и ведется регулирование его по принципу "шесть сигм", что позволяет повысить стабильность процесса.

Критерий "шесть сигма" или ±за устанавливает диапазон допустимых изменений технологического процесса. Он показывает требования к стабильности процесса, за которые нельзя уходить, чтобы не выйти за пределы, за которыми ИС перестает быть надежной. Выдерживание критерия "шесть сигма" минимизирует в допустимых пределах вариации производственного процесса, обеспечивает повышенный процент выхода годных ИС, повышенную их надежность [21].

Оценки среднеквадратического отклонения "сигма" исходят из нормального распределения, для которых при центрированном распределении, при отклонении от центра, равным плюс-минус одна сигма, укладывается в пределах 68% (рис. 1.3) всех данных и данные, лежащие вне пределов ±ст, составляет 32 ООО частей на 1 млн. При отклонении от центра ±зст в пределах, ограниченных этим отклонением, укладывается 99,73% всех данных и данные, лежащие вне этих пределов, составляют 2700 частей на 1 млн.

Рис.1.3. Нормальное распределение параметра X и сигма-шкала.

На рис. 1.4 показано, как влияет рост среднего значения выхода годных, то есть управляемости ТП, и уменьшение среднеквадратичного отклонения процента выхода годных, то есть стабильности этого процесса, на интенсивность отказов кремниевых биполярных ИС средней степени интеграции серии 106 [18].

3. Статистические методы контроля качества ИС.

Современный процесс производства ИС требует тщательного контроля более ста параметров и характеристик материалов, оборудования, процессов. Для выполнения этого контроля и анализа его результатов разработаны автоматические и автоматизированные измерительные системы, приборы, инструменты, сложное математическое обеспечение, контрольные карты и пр. [23].

Статистические методы позволяют по частичной выборке судить с определенной достоверностью о свойствах всей совокупности объектов в тех случаях, когда невозможно или невыгодно исследовать всю совокупность. Основными характеристиками статистических величин является среднее значение (математическое ожидание х), дисперсия (или стандартное отклонение а) и доверительная вероятность Рг. Управление технологическим процессом по существу является управлением отклонениями от номинальных значений. Обеспечение соответствия продукции установленным требованиям и постоянное уменьшение вариаций - главный путь к достижению высшего качества [5].

В основе американского подхода к контролю качества лежит система статистического контроля качества, при котором ведется контроль за наиболее критичной характеристикой или деталью изделия (толщиной, диаметром, твердостью и др.) и строится математическое изображение процесса [24].

Рис. 1.4. Влияние роста среднего значения и уменьшения среднеквадратичного отклонения процента выхода годных И С серии 106 на повышение надежности этих схем.

Контрольная карта, как называют математическое изображение процесса, сигнализирует о стабильности или нестабильности, удовлетворительности или неудовлетворительности процесса [24]. Подобная контрольная карта изображена на рис. 1.5.

Анализ качества стал системой для большинства фирм, при обязательности исследования каждого отказа, каждого замечания; дефекты, недостатки качества быстро устраняются. Регулярный выпуск отчетов о качестве позволяет анализировать динамику работ по совершенствованию качества, намечать эффективные мероприятия, следить за их реализацией [25].

Если производственный процесс изменяется систематическим образом, производится тщательный контроль не только за непосредственно следующими или зависящими ступенями производства, но и за отдаленными ступенями, по которым нет очевидной связи с произведенными изменениями [23].

В работе [26] задается вопрос: является ли последняя производственная операция главной для обеспечения качества продукции? И дается ответ: конечно нет, во всяком случае не всегда.

Основной вес в проблемах совершенствования качества занимает устранение ошибок, типичных дефектов, а также устранение схемных, конструктивных, материаловедческих дефектов, обнаруживаемых при производстве. Предупреждение дефектов, отказов является наиболее эффективным средством совершенствования качества [27].

Решающим для успеха стратегии достижения высокого качества является установление количественных требований к достижению качественных показателей и контроль за выполнением этих количественных показателей. Новый метод четкой связи степени безотказности с количественными показателями предложен в конце восьмидесятых американской фирмой Motorola, он называется правилом "шесть сигма" [27].

5) хеулрабляемт л/эяцем

Рис.1.5. Примеры контрольных карт для управляемого и неуправляемого процессов.

С помощью различных мероприятий: анализ проблем, вызывающих отказы, и устранение этих проблем, введение статистического контроля и выявление по результатам контроля причин отказов, устранение этих причин, контроль за изделиями в эксплуатации у потребителя и т.п. - разрабатываются меры для того, чтобы уменьшить количество отказов.

На фирме Motorola проверяется качество работы отдельных цехов, отдельных предприятий, бригад по этому критерию, наблюдается степень совершенствования работы во времени по критерию "шесть сигма", т.е. учитывается во сколько сигма укладываются результаты работы цеха, предприятия, бригады и т.п.

Пример сопоставления результатов работ отдельных участков производственного процесса на предприятиях IBM в Великобритании приведен в работе [27], где на графике показаны данные за предыдущий и оканчивающийся месяцы по уровню того, на сколько сигма распространяются результаты работ каждого из участков производственного процесса. Подобные графики позволяют выделять участки, по которым следует проводить более интенсивную работу, совершенствуя качество, повышая уровень выхода годных изделий [27].

Часто организаторы производства высказываются о том, что если наладить производство правильно, то и контроль не нужен. Другие придерживаются мнения о том, что контроль по частям не имеет смысла. Однако с экономической точки зрения эти крайние взгляды неверны, поскольку бывает дешевле, особенно там, где высоки требования к качеству изделий, наладить 100%-й контроль для обнаружения нескольких дефектов, чем организовать крайне сложный процесс бездефектного выпуска продукции, который бы не нуждался в контроле вообще [28].

Без планирования качества не бывает удовлетворительного, устойчивого качества продукции. Первой целью планирования качества является установление требований к качеству конечного продукта [29].

На стадии производства стремятся достичь оптимального уровня выхода годных. Наряду с оптимальным целесообразно определять достижимый при существующих технологических методах уровень, который указывает на возможный резерв повышения выхода годных без разработки принципиально новых технологических решений, - путем мелких усовершенствований силами специалистов предприятия, т.е. наиболее экономичным [30].

Качество технологических процессов определяет эффективность производства, стабильность и воспроизводимость электрических параметров ИС и, таким образом, надежность выпускаемых схем [31].

Изучение производственных процессов с помощью статистического контроля и введения регулирования его по принципу "шесть сигма" позволяет повысить стабильность процессов, увеличить процент выхода годных изделий из производства и повысить надежность современных ИС и СБИС [20].

Однако в зарубежной и отечественной литературе, как показывает данный обзор, не установлено, какую надежность будут иметь ИС, имеющие процент выхода годных на отдельных операциях или в целом значительно ниже планового значения, например, партии А,В,С на рис. 1.5.

4. Переход от контроля качества к системе обеспечения качества.

Система обеспечения качества предусматривает гораздо большее воздействие на изделие, чем это предусматривается при контроле. Нередко под контролем качества понимают только испытания качества [24,32]. Оказалось, что для производственного процесса изготовления ИС значительнее выгоднее контролировать правильность хода процессса, правильность реализации заданной технологии, чем контролировать качество каждой схемы. Такой контроль позволяет во многих случаях предупреж-

дать появление бракованных схем, быстрее и экономнее контролировать качество изделий [33].

Выделение общих операций в системе обеспечения качества привело к тому, что почти все функционирующие системы имеют приблизительно одинаковую структуру и содержат следующие элементы: исходное задание, вход и общий контроль; обеспечение качества во время проектирования; разработка технической документации, снабжение, поставки деталей от смежников, маркировка и контроль качества; средства контроля; результаты контроля; исследование дефектных изделий; разработка мероприятий; упаковка, складирование, отправка; документация по качеству; наблюдение за уровнем качества после отправки; обучение сотрудников; фаза применения; статистические методы. При описании элементов системы обеспечения качества должны приводиться различия между отдельными операциями приблизительно одинаковых элементов [25,32].

Это учитывалось в стандартах ИСО 9000 до 9004, появившихся в марте 1987 г. в немецкой стандартизации [32] и которые были приняты Международной организацией по стандартизации [34].

Получение повышенного качества, которого сейчас требуют все заказчики, дело весьма непростое. Для решения этой задачи требуется использовать многосторонний подход. В его основе лежит представление о том, что обеспечить выпуск качественной продукции легче, если закладывать качество в изделие с самого начала, а не только использовать контроль качества на более поздних этапах производственного процесса [35]. Особенно это стало значимо с необходимостью получения высокого качества при разработке и изготовлении сверхбольших ИС.

Известно, что затраты на обеспечение качества могут достигать от 25% до 40% всей суммы стоимости продукции. Из-за плохого качества теряется до 25% площадей производственных помещений, до одной трети рабочей смены и до половины оборотных средств [36,37].

В рамках работ по повышению качества большинство изготовителей полупроводниковых ИЭТ во всем мире с начала 1982 года для измерения уровня качества продукции стали использовать такой показатель качества, как количество неисправных изделий на 1 млн. поставленных. Обычно уровень качества изделий определяется в процентах. Данное решение в основном связано с психологическими соображениями - ведь 200 отказавших приборов на миллион поставленных намного хуже воспринимается, чем равный ему показатель качества 0,02%, т.е. забраковано 0,02% от поставляемых изделий [35,38].

В передовых по качеству ИЭТ зарубежных странах ставится задача достичь в ближайшее время уровень 20-10 отказов на 1 млн. поставленных изделий [39].

Зарубежные фирмы, постоянно работающие над повышением качества выпускаемых ИЭТ, считают, что в работе по повышению качества изделий в процессе производства нет второстепенных факторов. Например, строгое выполнение установленного технологического процесса, проведение мероприятий, направляемых на повышение культуры производства, установление значений на любые входные и выходные параметры "от - до", а не "менее" или "более", применение контрольно-измерительной аппаратуры, позволяющей точно определить значение параметров, а не отвечать на вопрос "годен - не годен", повышение автоматизации производства, компьютерное управление и анализ производства и т.д.

Выполнение намечаемых мероприятий по повышению качества ИЭТ проводятся не от случая к случаю, а методически и настойчиво.

Технологический процесс производства для обеспечения высокой надежности должен быть управляем на всех его этапах, технолог должен знать, что он получит в результате данного технологического процесса и с какой точностью, т.е. процент выхода годных и его допустимый разброс от партии к партии.

Обеспечение управления технологическим процессом начинается с процессов, определяющих подготовку производства; обеспечение ритмичности производства существенно уменьшает количество ошибок человека на качество изделий.

Критерии оценок для многих технологических операций в существенной степени зависят от работоспособности оператора, точность работы которого в разное время дня бывает неодинаковой: максимальная точность наступает не сразу после начала действий, а спустя некоторое время. Применение предварительной тренировки оператора уменьшает время, необходимое для вхождения его в оптимальный режим [40].

До относительно недавнего времени многие изготовители пытались обеспечить качество и надежность ИС с помощью жестких испытаний на завершающем этапе изготовления. В настоящее время мнение по этому вопросу, сложившееся под влиянием японских фирм, таково, что наиболее важным шагом на пути к созданию высококачественных ИС является разработка ее конструкции. Для этого используется автоматизированное проектирование ИС на ЭВМ, очень точно описывающие готовые схемы, вводят в состав кристаллов БИС тестовые структуры для самопроверок, для контроля характеристик технологического процесса [35].

4.1. Японский метод качественного изготовления продукции.

В основе японского метода бездефектного изготовления ИЭТ лежит представление о том, что обеспечить выпуск качественной продукции легче, если закладывать качество в изделия с самого начала, так как в результате этого возрастает выход годных, снижается стоимость изделия, а процедуры контроля ИЭТ становятся почти избыточными [35].При разработке структуры ИС и технологии ее изготовления учитываются возможности технологического процесса [41].

Японские разработчики уделяют больше внимания и времени (чем их американские коллеги) "доводке конструкции" нового изделия, т.е. устранению причин возможных отказов до запуска его в производство с учетом опыта разработки и производства предыдущих изделий [35].

Высокое качество выпускаемых изделий обеспечивается 100% входным контролем получаемых материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий [42].

Основой японских успехов является технология. Исключительная тщательность и аккуратность представляют собой особенность японского характера [35].

Большое внимание уделяется также анализу причин отказов ИЭТ в процессе их сборки и во время эксплуатации.

Высокая эффективность производства ИЭТ в значительной мере обусловлена высоким уровнем профессиональной подготовки.

На предприятиях существует одно из главных правил для рабочих, так называемое "правило трех", что означает, что рабочий должен хорошо знать три операции и требования по качеству к ним: свою, предыдущую и последующие операции. Отсюда брак, пропущенный предыдущим рабочим, не должен пройти на следующую операцию.

Компании используют очень малое количество операций контроля качества непосредственно в процессе производства, полагаясь в этом случае на высокий уровень автоматизации сборочных процессов полупроводникового производства и высокий профессиональный уровень рабочих. Автоматизация сборочных процессов полупроводникового производства характерна сейчас для японской полупроводниковой промышленности. На сборочных линиях поддерживается уровень чистоты, близкий к соответствующему показателю на их линиях по изготовлению пластин со структурами ИС - это соблюдается далеко не во всех американских и западноевропейских фирмах, которые, возможно, рассчитывают, что во время

сборки защита их кристаллов обеспечивается в достаточной степени пассивирующими слоями [35].

Японская концепция "кружков качества" основывается на том, что рабочие сами должны знать, анализировать и решать проблемы качества. Две трети времени работы кружка занимает обучение, остальное время -решение конкретных проблем.

Основная задача - поиск, изучение и решение практических вопросов по уменьшению брака; совершенствование технологических процессов, модернизация оборудования, снижение издержек производства и улучшение организации труда. Благодаря организации "кружков качества" предпринимателям удалось привлечь широкую массу рабочих к деятельности по обеспечению качества выпускаемой продукции. Как правило, результатом создания "кружков качества" является рост производительности труда и качества продукции через 4-6 месяцев после начала работы кружка [43].

Не менее важно при этом повышение образовательного уровня и квалификации персонала, улучшение морального климата на производстве, повышение активности рабочих, рост престижа фирмы на рынке за счет улучшения качества ее продукции.

Практика управления предприятиями, принятая в Японии, предусматривает ротацию рабочих мест работников, перекрестную практику, стремление приучить работников не только к согласованным решениям, к безусловному подчинению, но и к умению работать на разных участках производства [44]. При организации рабочих мест, системы обучения в работниках воспитывают культуру гордости за свою работу, работа их ориентирована на сплоченность бригад, их заинтересованность в восприятии опыта от других предприятий, работающих в этой же отрасли. Открытая система взаимных коммуникаций позволяет контролировать усилия и организовывать работу так, чтобы возможно быстрее добиваться значительных успехов [44].

4.2. Подход к системе повышения качества продукции на американских предприятиях.

В американской полупроводниковой промышленности в настоящее время проводится очень большая работа, направленная на повышение качества и надежности выпускаемых изделий. Цель этой работы: обеспечить как само собой разумеющееся такое высокое качество изделий, чтобы их сразу после получения можно было передавать на сборочные линии и монтировать в аппаратуру. Входной контроль поступающих от поставщика приборов должен в конечном итоге отойти в прошлое [35].

Широко используемый в США при производстве ИЭТ военного назначения подход, основанный на "жесткой и прямолинейной" отбраковке и испытаниях на принудительный отказ и ориентированный на выпуск относительно небольших партий изделий, не может быть распространен на массовый выпуск ИЭТ высокого качества [35].

Поиски подхода фирм к выпуску массовых полупроводниковых ИЭТ привели к обоснованию концепции "нулевого уровня дефектов", а также к концепции "бесплатного качества", которые и стали реализоваться многими формами электронной промышленности.

Последняя названа так по ее цели, когда расходы по обеспечению качества меньше, чем потери, к которым приведет брак.

При производстве с "нулем дефектов" предполагается, что ни один работник, ни одна автоматическая или иная система не могут допустить появление или пропуск дефекта, случайного или маловероятного, или из-за случайной неосторожности. Этот принцип предполагает устранение случайностей, в том числе недостаточной тренированности, недисциплинированности и других случайных причин появления дефектов, и наличие абсолютной системы контроля. Опыт работы показывает, что более половины дефектов изделий, обнаруживаемых после их производства, имеет причиной именно эти случайные явления. Принцип "нулевого уровня"

предполагает, что эти причины не допускаются, они устранены. Конструкция, система производства, система контроля должны быть глубоко отработаны. Принцип "нулевого уровня" предполагает такую систему производства, при которой обнаружение дефекта в изделии должно иметь последствием исследование способа производства, инструмента, исходных материалов и др. с целью обнаружения причины дефекта и устранения возможности повторения таких дефектов в будущем [45].

Данная система в принципе состоит из трех элементов: обнаружение дефекта, его устранение и введение процесса регулирования способов и средств производства для предупреждения появления данного дефекта в дальнейшем. Методы регулирования, задаваемые процессом "нулевого дефекта", должны быть основательными, то есть они должны существенно совершенствовать производство, чтобы наверняка предупредить появление дефектов в будущем [45].

Как считают американские фирмы, необходимо получение результатов с резким, а не постепенным улучшением качества. При этом упор делается на методологию, которая расширяет борьбу за повышение качества, распространяя ее за пределы самого изделия. Руководители и специалисты в этой области называют это "тотальным управлением качеством" (ТУК) [46].

Это не традиционное управление или контроль качества, которое использует все возможные средства для предупреждения отказов, совершенствование конструкции, схемы, производственного процесса, устранение возможных замечаний потребителей [22].

Работа предприятия должна быть поставлена так, что качество является первой задачей всех частей и служб предприятия. Управление, планирование качества должны быть наиболее важной частью работ. Предупреждение ухудшенного качества, а не определение изделий с плохим качеством следует принять за основной метод работы [47].

При автоматизации процесса контролировать нужно не сам процесс, не его параметры, а то, как процесс обрабатывает детали, изделия, какова его эффективность для правильной обработки изделий. Это иллюстрируется в работе [26] примером обработки кристаллов ИС на предприятиях фирмы Intel.

Система ТУК является целостной, все ее принципы связаны и только в сумме дают окончательный эффект [48].

ТУК охватывает и дополняет все другие уже действующие программы, направленные на повышение качества продукции. Наряду с гарантией качества они предусматривают поставки точно по графику, комплексную автоматизацию производства, проектирование изделий с учетом высоко-управляемого производства. Другими словами эта концепция основана на том, чтобы каждый на своем рабочем месте в любом подразделении фирмы играл определенную роль в деле улучшения производства, направленное на повышение качества выпускаемых изделий. Основная цель состоит в том, чтобы каждый сотрудник осознал, что ТУК требует постоянных усилий. Идеологи этой методологии выделяют четыре основные принципа, которые должны быть положены в основу любой эффективной программы [49,50]:

показать необходимость безошибочной работы. "Это не призыв не делать ошибки, а призыв устранять их так, чтобы они не появлялись вновь";

выполнять все требования сменного задания, используя для этого правильно выбранные инструменты, приборы и приспособления и сделав своим девизом постоянство условий работы;

вместо обычной регистрации появившихся дефектных изделий нужно принимать меры с упреждением, что зависит от расходования средств на поддержание необходимого уровня качества и предотвращение ошибок;

оценить программу путем установления "стоимости качества".

Для внедрения системы ТУК нужно, чтобы руководители признали качество самым важным фактором успеха на мировом рынке, а затем в его реализации должен участвовать весь штат фирмы, ибо в любом типичном производстве, связанном с высокоразвитой технологией, практическое соприкосновение с самой продукцией имеют лишь около 15% сотрудников. Но деятельность остальных 85% столь же существенная, поскольку они участвуют в заказе и получении материалов, комплектующих, оценке их качества, обеспечении надежности работы оборудования, качества энергоносителей и т.д. Система ТУК вводилась в течение нескольких лет, постоянно развиваясь и совершенствуясь [51,52].

4.3 Отечественная система бездефектного изготовления продукции.

В 70-е годы в нашей стране получила широкое развитие система бездефектного изготовления продукции сначала на предприятиях г.Саратова, а затем практически на всех предприятиях страны, что позволило резко повысить качество и надежность выпускаемой продукции в стране, в том числе и изделий электронной промышленности.

Система бездефектного изготовления продукции и сдача ее с первого предъявления исходит из простой и понятной истины, что качество конечной продукции зависит от работы всех производственных звеньев, каждого рабочего. Для изготовления качественной продукции в точном соответствии с требованиями стандартов и технических условий необходимо обеспечить высококачественное выполнение каждой операции от контроля монокристаллических слитков до выпуска годных изделий.

На многих предприятиях процессы изготовления продукции и контроль ее качества часто были искусственно разорваны. Считалось, что обязанность рабочих - выполнять намеченные производственные операции, а проверка качества - дело контролеров отдела технического кон-

троля. Контролеры пропускали детали на следующие технологические операции или браковали их, или возвращали на исправление. В последнем случае контролер оформлял "ведомость дефектов", чтобы потом можно было проверить, как они устранены. Для их устранения на предприятиях порой были вынуждены выделять дополнительные группы рабочих и контролеров.

В условиях системы бездефектного изготовления продукции функции работников ОТК изменяются. Их главной задачей становится не отделение годной продукции от бракованной, не регистрация дефектов, а контроль за нормальным ходом производства, за безусловным соблюдением каждым работником заданного технологического процесса и принятие своевременных мер для предотвращения возможных ошибок [53].

Система бездефектного изготовления продукции и сдачи ее с первого предъявления предусматривает правило, не допускающее исключений: исполнитель предъявляет ОТК работу только после того, как сам убедился в отсутствии дефектов. Для этого он обязан проверить, полностью ли изготовленные изделия отвечают действующим ТУ. Предъявление изделий с отклонением от требований НТД рассматривается как попытка сдачи недоброкачественной продукции. При обнаружении на первом же изделии отличий от требований документации вся партия возвращается на доработку.

На предприятии регулярно, раз в неделю, проводятся дни "качества". На них подробно анализируют показатели, характеризующие общее состояние и уровень качества изготовления продукции в цехах и по заводу в целом.

Важнейшие из них таковы:

возвраты продукции с контрольных постов ОТК внутри цехов (количество деталей, узлов и изделий или партий, отстраненных от приемки после обнаружения первого дефекта);

возвраты продукции от цехов-потребителей цехам-изготовителям (количество возвращенных узлов, деталей или партий);

выполнение ежемесячных планов организационно - технических мероприятий, направленных на повышение качества (в процентах к общему числу запланированных мероприятий);

состояние культуры производства (в баллах); брак изделий в процентах к общему выпуску; количество полученных от потребителей рекламаций. Выводы и предложения, сделанные на еженедельном "дне качества", и принятые решения берутся под особый контроль ОТК. На их основе разрабатываются цеховые планы по повышению качества продукции, где указываются точные сроки проведения мероприятий и ответственные за это лица. "Дни качества" проводятся также в цехах и в подразделениях завода.

Действенность системы усиливается мерами морального и материального стимулирования. Чем выше и стабильнее качество сдаваемой продукции, тем выше материальное вознаграждение.

5. Выводы и постановка задачи

Как видно из изложенного, растущие требования к повышению качества и надежности выпускаемых ИС потребовали от изготовителей обратить особое внимание на повышение управляемости и стабильности серийного технологического процесса, т.е. повышение процента выхода годных и уменьшение его разброса, на переход от контроля качества к системе обеспечения качества.

Несмотря на достигнутый в 80-е годы высокий уровень надежности ИС, задача дальнейшего повышения их надежности в процессе серийного

производства продолжает оставаться в настоящие годы одной из основных задач, стоящих перед электронной промышленностью.

Для повышения надежности ИС в процессе серийного производства необходимо рассмотреть технологические методы и ответить на вопрос, как довести надежность партии ИС, имеющей пониженный процент выхода годных, до надежности ИС из партии, прошедшей технологический процесс с процентом выхода, не ниже планового, что не нашло практического отражения в исследуемой литературе.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Королев, Сергей Юрьевич

3. Выводы

В данной главе получены следующие результаты:

1. Показано практическое применение метода выравнивающей технологии при проведении операции электротренировки БИС типов КР1005ВИ1, КР1005ВЕ1.

2. Применение метода выравнивающей технологии для мощных транзисторов типа КТ805,КТ835,КТ837 при оценке качества внутренних выводов позволило почти в три раза снизить количество проверяемых стопроцентно партий на обрыв внутренних выводов, что снизило процент отказов транзисторов КТ805 в видеомагнитофонах более чем в три раза от общего числа отказов всех применяемых транзисторов.

3. Разработан технологический маршрут входного контроля БИС типов КР1005ВИ1, КР1005ВЕ1, использующий метод выравнивающей технологии и позволяющий отбраковывать потенциально ненадежные изделия с меньшими экономическими затратами.

4. Применение на выходном и входном контроле метода выравнивающей технологии для БИС типов КР1005ВИ1,КР1005ВЕ1 позволило повысить их надежность соответственно в 30-50 раз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертации изложены научно обоснованные технологические разработки, обеспечивающие решение важной прикладной задачи - повышение надежности партий интегральных схем и полупроводниковых приборов как в процессе их изготовления на участках сборки и финишного контроля, так и в процессе изготовления радиоэлектронной аппаратуры на участке входного контроля.

В диссертации получены следующие новые научные и технические результаты.

1. Проведено теоретическое обоснование метода выравнивающей технологии в производстве изделий электронной техники. Теоретически и экспериментально показано, что надежность ИС из партий, имеющих пониженное значение процента выхода годных от установленного на величину более чем за, ниже величины надежности, установленной в ТУ.

2. Сформулированы принципы метода выравнивающей технологии как для производства ИЭТ, так и для организации входного контроля ИЭТ на заводах-изготовителях РЭА.

3. Разработана технология сборки интегральных схем и полупроводниковых приборов, использующая метод выравнивающей технологии.

4. Предложен технологический маршрут входного контроля ИЭТ, использующий метод выравнивающей технологии и позволяющий отбраковать потенциально-ненадежные изделия с меньшими экономическими затратами.

5. Осуществлено внедрение предложенного метода в технологический процесс изготовления интегральных схем серий 106,134,1005 и транзисторов типов КТ805,КТ835,КТ837 и в технологический процесс входного контроля ИЭТ при изготовлении пяти типов ВМ типов "Электроника".

Это позволило повысить надежность соответственно указанных ИС в эксплуатации не хуже чем в 100-30 раз.

За счет снижения общих затрат при выпуске транзисторов и ИС, отвечающих требованиям технических условий по надежности, т.е. снижения уровня потерь от возврата малонадежных ИЭТ, снижения затрат от запуска на сборку видеомагнитофонов более надежных ИС и уменьшения числа отказов ВМ за гарантированный период эксплуатации,по лучен экономический эффект более 35 млн.руб. (в ценах 1994 г.).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Королев, Сергей Юрьевич, 1996 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Willoughby W.I.The Navy's best prfctices approach to reability // IEE Trans Reliab. 1987. V.36. N3. -p.310-312.

2. Littefild G.W. Riand M2000 enviranmental stress screeminq // IEE Trans. Reliab. 1987. V.36. N3. -p.310-312.

3. Горлов М.И., Грищенко B.T. Входной контроль изделий электронной техники // Препринт. АООТ "Видеофон". 1993. -72с.

4. Кривошапко В.М., Можаров JI.M., Пшеничная JI.A. Повышение выхода годных и качества БИС на основе методов статистической диагностики и оптимизации // Электронная промышленность. 1986. Вып.5. -с.39-41.

5. Baruett N.S. Process control and product quality.//Process control. 1987. N7. -p.34-43.

6. ГОСТ 15895-77. Статистические методы управления качеством продукции (термины и определения).

7. Мартынов Г.К., Печенкин А.Н. Надежность технологических процессов // Обзоры по электронной технике. Сер.З. Микроэлектроника. 1979. Вып.З.-87с.

8. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения.

9. Горлов М.И., Королев С.Ю. Физические основы надежности интегральных микросхем: Учебное пособие. -Воронеж: Из-во ВГУ, 1995. -200с.

Ю.Попов В.Н., Барканов H.A. О производственных и конструктивно-технологических запасах по параметрам микросхем // Электронная техника. Сер.8. 1978. Вып.7(69). -с.43-51.

П.Кахишвили Н.И., Мойнов Р.Г. Контроль технологического процесса по параметрам и характеристикам точности и стабильности // Электронная промышленность. 1989. N12. - с.19-21.

12.Wilhelm S.Gedanken zum Qualitäts-beqriff // Microtechnic. 1993. N2. -p.4-6.

13.Radojcic R. Semiconductor device reliability process quality // Microelectron. Reliab. 1992. V.32.. N3. -p.361-368.

14.Козырь И.Я. Качество и надежность интегральных микросхем /Под ред. Л.А.Коледова.М.: "Высшая школа". 1987. - с. 12-14.

15.Kieplinq К.С. Zweckmäßiqe Kenngrößen Zur Beshreibunq der Zuverlässiqkeit technoloqisher Prozesse in electronishen Ceräteban // Frinqerätetechnik. 1984. N4.-p. 166-167.

16.Mozumber P.K., Stojwas A.I. Statistical control of VLSI fabrication processes // Proceedinqs ofthe IEEE. 1990. N2. -p.436-455.

17.Me Cullough B.Trimming the fat from military design // Computer design. 1990. N22.-p. 19-22.

18. Гор лов М.И., Котов B.B. Слагаемые надежности биполярных ИС. Серийное производство // Петербургский журнал электроники. 1995. N2. -с.31-35.

19.Горлов М.И. Обеспечение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем в процессе серийного производства // Препринт. НИИБВ. Воронеж. 1991. -58с.

20.Burqqraaf Pieter. Failure Analysis: from "Postmor-tem" to "Preventive" // Semicond. Internat. 1992. N56. -p.56-61.

21.Bartlett G., Dahm J. Usinq "six Siqma" to qanqe PECVD // Semicond Intern. 1992. N7. -p.94-96,98,100.

22.SchwerdtnerH. Qualität qeht alle an. //Electronic. 1992. N15.-120-123.

23.Seher G., Eaton D.H. etc. In line Statistical processoconrtrol and feedback for VLSI Integrated circuit manufacturing // IEEE Trans. Compon, Hydrids and Hanuf, Technol. 1990. N3. -484-489.

24.Cappello J. The quality control revolution; New opportunities for corporate communication. //IEEETrans. Prof. Commun. 1992. N1.-26-30.

25.Bergholz H.I. Total Quality Management Der Weq in die Zukunft. // OL. 1991. N7.-389-394.

26.Francia В. A new vision of quality control // Datamation. 1990. N4. -p.70-72.

27.Nieden S. Prozessintegrierte Qualitatsäicherunq // VDI Berichte. N966. -2737.

28.Law K.J. Why 100 percent in spection? // Mater.Evaluat. 1981. N7. -618-619.

29.Kocher H. Geplante Qualität für Wettbewerbsvorteile nutzen // TR. 1992. N42. -14-16.

30.Магдеев Ю.Л. Управление качеством технологических операций на основе нормирования их отдельных характеристик // Электронная техника. Сер.8. 1978. Вып.З. -с. 127-132.

31.Zerinson HJ., De Höht С. Leading to quality. // Quality Progress. 1992. N5. -c.55-60.

32.Fuhr H. Von der Qualitätshoutrolle zum Gualitätssicherunqssystem // ETZ: Elektrotech Z. 1987. N15. -698-700.

33.Калявин В.П., Костенко Ю.Н., Скосырский Г.С. Прогнозирование технического состояния изделий электронной техники в процессе производства // Обзоры по электронной технике. Сер. 8. 1980. Вып.1. -58с.

34.Koblenz Н. Das "überladene" Qualitatsaudit. //QZ. 1991. N7. -395-398.

35.Lyman J., Rosenblatt А. Пути и проблемы повышения качества надежности полупроводниковых приборов и НС, часть 1 // Электроника (рус.пер.). 1981. N10. -с.27-45.

36.Krishnamoorthi K.S. Predict quality cost changes using regression Qual Progr. 1989. N12. -p.52-55.

37.Waller L. Как поднять качество на новый уровень. // Электроника (рус.пер.). 1988. N18. -р.125-126.

38.Waller L. Организационно-технические мероприятия изготовителей и потребителей ИС в рамках метода "от поставщика - на склад потребителя" // Электроника (рус.пер.). 1983. N5. -с.84-87.

39.Горлов М.И., Королев С.Ю. и др. Современный подход к организации производства полупроводниковых изделий высокого качества // Тез. докл. IX науч.-техн. отрасл. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов". Воронеж. 1995. -с.28-29.

40.Адлер Ю.П. Контроль качества на востоке и на западе. // Надежность и контроль качества. 1991. N4. -с. 12-20.

41.Goto Т., Manabe N. How Japanese manufacturers achieve high 1С reliability//Electronics. 1980. N6.-p. 140-147.

42.Sullivan L.P. Quality function deployment // Quality Progr. 1986. N6. -p.39-50.

43.Keeler R. What ever happened to quality circles? // Electronic packaging production. 1990. N8. -23-24.

44.Dillon Linda S Integration the japanese and american work forces // Quality Progress. 1992, -p.44-49.

45.Sondermann J.P. Poka-yoke-Hokuspokus oder notwendiqes element einer Null-Fehler-Strateqir? "QZ". 1991. N7. -p.407-411.

46.Weaver R.E. Total quality menagement as an operational process in testing//AIAA-92-1877. -p.1-6.

47.McCarthy J. Role of QA in total quality management environment // Transactions. 1992. N65. -p.355-356.

48.Scholtes P. Total quality or performance appoisal: choose one // Nation.Prod.Rev. 1993. N3. -p.349-363

49.Pfeifer T. "VDI Berichte" .1992. N1006. -109-125.

50.Porter N. Integrating QA into TQM: fear and loathing in San Diego // Tremsactions. 1992. N65. -357.

51.Ding J. Total quality management in space shuttle main enqine manufacturing // AIAA-92-352. -p.7-15.

52.Stone M. Empowerment: Keeping the promise of the totai quality revolution. "Dir Force J. Logistics". 1993. summer. -18-22.

53.Горлов М.И., Королев С.Ю., Бордюжа O.JI. Повышение надежности интегральных микросхем в процессе серийного производства // Матер.докл. науч.-техн. семин. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах", (-Москва, ноябрь 1995). М.:1996г. -с.43-55.

54.Васенков А.А., Соколов В.П. Метод определения критериев технологии производства интегральных схем // Электронная техника. Сер.8. 1979. Вып.8. -с.21-29.

55.Свирновский Л.Д. Увеличение выхода годных интегральных схем 1ЛП371 в серийном производстве // Электронная техника. Сер.8. 1978. Вып.6. -с.88-96.

56.Thebault and Jastrzebski L. Review of Factors Affectings Warpage of Silicon Wafers // RCA Review. 1980. N4. -p.592-611.

57.Влияние галогеносодержащих добавок на структуру дефектов в активных областях диффузионных р-п-переходов /К.Л.Епищерлова, В.Н.Мордкович, В.А.Малышев и др. // Электронная техника. Сер.2. 1981. Вып.7. -с.18-25.

58.Горлов М.И., Котов В.В., Тищенко В.В. Компенсирующая технология в производстве интегральных схем // Тез.докл. IX научн.-техн.конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов". 1995. Воронеж, -с.29-31.

59.Светличный A.M., Гусев Ю.А., Лыков В.В. Исследование влияния совместной диффузии фосфора и германия на параметры р-п-переходов // Электронная техника. Сер.2. 1982. Вып.З. -с.74-78.

60.Fair R.B. Oxidation impurity diffusion and defect growth in silicon // J.Electrochem Soc. 1981. N6. -p.1360-1368.

61.Вортинский В.А. Надежность интегральных схем // Зарубежная электроника. 1981. N11.-с. 10-15.

62.Горлов М.И. Повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем методом выравнивающей технологии // Электронная техника. Сер.8. 1992. Вып.2-3. -с.50-53.

63.Горлов М.И. Тренировка изделий электронной техники и электронных блоков с их применением // Воронеж, препринт НИИБВ. 1991. -77с.

64.Воздействие комбинированных и составных испытаний на ИС серии 142 в пластмассовых корпусах / М.И.Горлов, В.И.Бойко, С.Ю.Королев, В.Е.Рольщиков // Тез. докл. VIII науч.-тех.конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", -Воронеж. 1994. -с.51-52.

65.Горлов М.И., Микрюков В.Н. Эффективность отбраковочных испытаний для выявления интегральных микросхем с дефектами внешнего вида кристаллов // Электронная техника. Сер.8. Вып. 1. -с.44-46.

66.Бойко В.И., Королев С.Ю. Использование эффективности финишных операций, используемых при изготовлении мощных интегральных схем "Енисей" // Тез.докл. VII науч.-техн.конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", -Воронеж. 1993. -с.36-37.

67.Бойко В.И., Королев С.Ю. Оценка эффективности отбраковочных испытаний, используемых при изготовлении мощных интегральных схем КР142ЕР18 // Тез.докл. VIII научн.-техн. отрасл. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", Воронеж. 1994. -с.49-50.

68.Бойко В.И., Бордюжа О.Л., Королев С.Ю. Диагностика качества ИС типа КР142ЕН12 // Тез.докл. X науч.- тех. конф. "Состояние и пути повышения надежности выдеомагнитофонов", -Воронеж. 1996. -.с42-43.

69.Бордюжа О.Л., Литвиненко Д.А., Королев С.Ю. Метод диагностического контроля интегральных схем серии 142 // Тез. докл. X науч.-тех.

отрасл. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", -Воронеж. 1996. -с.43-44.

70.Аналоговые и цифровые интегральные схемы. Под ред. С.В.Якубовского - М.: Сов.радио. 1979. -335с.

71.Королев С.Ю. К вопросу о критериях оценки качества приварки внутренних выводов в интегральных схемах // Тез.докл. X научн.-тех. отрас. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", -Воронеж. 1996. -с.46-47.

72.Смирнов Н.И., Широков В.Б. Оценка безотказности интегральных микросхем - М.: Радио и связь. 1983. -1 Юс.

73.Горлов М.И., Бойко В.И., Саморуков В.Д. Повышение надежности изделий электронной техники методом выравнивающей технологии // Электронная промышленность. 1989. N8. -с.41-42.

74.Горлов М.И., Бойко В.И., Королев С.Ю. Применение метода выравнивающей технологии при изготовлении ИС серии 142 // Электронная промышленность. 1995. N2. -с.58-60.

75.Королев С.Ю. Использование метода выравнивающей технологии при изготовлении ИС серии 106 // Тез.докл. X науч.-техн. конф."Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов". -Воронеж. 1996. -с.40-42.

76.Статистические методы повышения качества. /Пер.с англ. Ю.П.Адлера, Л.А.Конаревой /Под ред. Хитоси Кума. М.: Финансы и статистика. 1990. -с.36-56.

77.Статистические методы управления качеством в производстве изделий электронной техники. Методическое пособие для курсов повышения квалификации /Сост. и отв.ред. А.С.Шершевский. Л.: ВНИИ "Электронстандарт", 1984. -с.55-63.

78.Горлов М.И., Рольщиков В.Е., Королев С.Ю. Поведение параметров интегральных схем при длительных испытаниях. // Электронная промышленность. 1996. N3. -с.15-16.

79.Горлов М.И., Королев С.Ю., Бойко В.И. Примеры применения метода выравнивающей технологии в производстве ИЭТ и на входном контроле // Тез.докл. VIII науч.-тех. отрасл. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", -Воронеж, 1994. -с.45-47.

80.Горлов М.И., Грищенко В.Т., Королев С.Ю. Управление надежностью интегральных микросхем путем использования выравнивающей технологии // Тез. докл. III Всесоюзн. конф. "Моделирование и имитация на ЭВМ статических испытаний ИС и их элементов", -Суздаль, 1989. -с.232-233.

81.Применение принципа выравнивающей технологии при изготовлении транзисторов КТ837 / М.И.Горлов, В.И.Бойко, В.В.Шукалов, С.Ю.Королев // Тез.докл. VI научн.- техн. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", -Новгород, 1992. -с.32.

82.Методы повышения качества и надежности комплектующих изделий видеомагнитофонов / М.И.Горлов, С.Д.Кретов, В.Т.Грищенко, А.В.Кулаков, С.Ю.Королев // Тез.докл. VIII науч.-тех. отрасл. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", Воронеж, 1994. -с.41-43.

83.Горлов М.И., Кулаков A.B., Королев С.Ю. Интенсивность отказов ИС, используемых в видеомагнитофонах / Тез.докл. VIII науч.- техн. отрасл. конф. "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", -Воронеж, 1994. -с.44-45.

84. Расчет надежности интегральных схем по конструктивно-технологическим данным / М.И.Горлов, С.Ю.Королев, А.В.Кулаков, А.В.Строгонов // Воронеж: Из-во ВГУ, 1996. -80с.