отзыв оппонента Гамкрелидзе С.А. (Методы ускоренных испытаний сверхбольших интегральных микросхем на надежность)

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУКФедеральное государственноебюджетное учреждение наукиИнститут сверхвысокочастотнойполупроводниковой электроникиРоссийской академии наук(ИСВЧПЭ РАН)117105, г. Москва, Нагорный проезд д.7, стр.5тел./факс 8 (499) 123-44-64e-mail: iuhfseras2010@yandex.ru, isvch@isvch.ruсайт:www. isvch. ruОКПО 58725825, ОГРН 1027726000180ИНН/КПП 7726318050/772601001отДиссертационный совет Д212.131.04Московского государственного университетаинформационных технологий,радиотехники и электроникиПроспект Вернадского, д.78,г.

Москва, 11945420 Л и ,На исх. № 158/368/16 от 23 апреля 2015 г.Направляю отзыв официального оппонента главного научного сотрудникаИСВЧПЭ РАН Гамкрелидзе С.А. на кандидатскую диссертацию Дорошевича П.В.«Методы ускоренных испытаний сверхбольших интегральных схем на надежность».Приложение: отзыв в 2 экз. на 6 л. каждый.Врио директораГамкрелидзе С. А.тел. (495) 280-75-48П.П. Мальцевотзывофициального оппонента д.т.н., профессора Гамкрелидзе СергеяАнатольевича на диссертационную работу Дорошевича ПавлаВикторовича на тему «Методы ускоренных испытаний сверхбольшихинтегральных микросхем на надежность», представленную на соисканиеученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.23 «Стандартизация и управление качеством продукции»Актуальность темы.Диссертационная работа посвящена разработке метода ускоренных испытанийсверхбольших интегральных схем (СБИС) с проектными нормами 0,6-0,13 мкм.Разработанный метод предложен и принят для включения в проект стандарта«Микросхемы интегральные.

Методы ускоренных испытаний на безотказность инаработку до отказа».В настоящее время СБИС являются одной из основных групп электроннойкомпонентной базы, определяющих конструктивный облик, уровень технических иэксплуатационных характеристик радиоэлектронной аппаратуры.Поэтому важное значение имеет достоверная оценка характеристик надежностиСБИС с учетом их широкого применения в важных образцах аппаратуры, в томчисле используемых в составе ракетно-космических комплексов и медицинскойтехники.Современные отечественные СБИС вышли на уровень проектных норм0,095...0,13 мкм. В то же время в практике ускоренных испытаний на надежность донастоящего времени используются методы испытаний, разработанные в 90-х годахдля первого поколения микросхем с проектными нормами 2...3 мкм.Отсюда актуальной задачей является разработка нового метода, позволяющегосократить сроки и стоимость проведения ускоренных испытаний, обеспечитьускоренную оценку работоспособности перспективных СБИС,осуществлятьрациональную корректировку процессов разработки и производства СБИС.Длярешенияуказаннойзадачиавторомвыполненодиссертационноеисследование, содержащее методологические связанные последовательные этапы:i>x\ л /* ~ £ > £ м / 9 6 - ЯО-fS- ото д 06-2•анализ материалов испытаний на безотказность, наработку до отказа иэлектротермотренировкунормами♦0,6 - 0,13 мкм и менее; определение возможных видов и причин отказов СБИС;•рассмотрениеСБИСвозможныхсметодовпроектнымиускоренныхиэкспериментальныхиспытаний и определение методов проведения исследований СБИС;•определениеэнергииактивациидляСБИСспроектныминормами0,6...0,13 мкм и менее.Реализация указанных этапов исследований позволила разработать методускоренных испытаний СБИС на безотказность и наработку до отказа для СБИС спроектными нормами 0,6...0,13 мкм и менее.Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций.Полученныетеоретическиезаключениякорректноподтверждаютсяисследованиями, проведенными автором в главах 1, 2 и 3.

Используя в необходимыхслучаях известные научные методы, автор вносит в них собственные весьмаинтересные подходы, что позволяет получать новые результаты и рекомендации.В списке литературы содержится 92 наименования. Достоверность полученныхвыводовизаключенийподтверждаетсярезультатамиэкспериментальныхиспытаний.Оценка новизны и достоверности.Научной новизной работы является:• возможные виды и причины отказов СБИС с проектными нормами 0,6...0,13 мкм и менее;• уточнение возможных ускоренных методов испытаний применительно кСБИС;•уточненный метод проведения экспериментальных испытаний;•проведенные испытания СБИС;•энергия активации для СБИС с проектными нормами 0,6...0,13 мкм и менее;•метод ускоренных испытаний СБИС на безотказность и наработку до отказа.Достоверностьполученныхвыводовизаключений,подтверждается3результатами экспериментальных испытаний.Полученные значения энергииактивации могут использоваться при разработке методик оценки требований♦технического задания на разработку перспективных СБИС по наработке до отказа.Диссертационная работа обладает ясной и взаимосвязанной структурой.В первой главе проведен анализ и рассмотрены результаты испытаний СБИСна безотказность, наработку до отказа и электротермотренировку (ЭТТ).

Наоснованиивыполненногоанализаустановлено,чтоприиспытанияхнабезотказность (3000 ч.), проведении ускоренных испытаний на наработку до отказапри повышенной температуре у СБИС с проектными нормами 0,6...0,13 мкми менее после ЭТТ отказы отсутствуют.Обоснована цель исследования, состоящая в проведении экспериментальныхиспытаний, определении энергии активации, разработке метода ускоренныхиспытаний на безотказность и наработку до отказа СБИС с проектными нормами0,6...0,13 мкм и менее.

Перечислены теоретические и прикладные задачи, которыебыли решены в процессе выполнения диссертационной работы.Рассмотреныипоследовательнопроанализированывозможныеметодыускоренных испытаний СБИС. В результате анализа проведено уточнениеускоренных и экспериментальных методов применительно к СБИС, определеносновной воздействующий фактор на СБИС, определяющий деградацию ихпараметров в процессе испытаний - рабочая температура.Во второй главе изложены результаты исследований возможных видов ипричин отказов СБИС. Разработаны рекомендации по устранению возможныхпричин отказов, которые позволят проводить уточнение технологического процессадля повышения надежности СБИС.На основании проведенного анализа автором установлено, что необходимопроведение экспериментальных испытаний микросхем при различных температурахдля определения энергии активации, являющейся основной характеристикой припроведении ускоренных испытаний.Автором рассмотрены и уточнены методики определения значения энергииактивации.

В результате анализа установлено, что значение энергии активации4целесообразно определить путем проведения параллельных испытаний выборок вразличных режимах с последующей обработкой результатов испытаний.В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследованийСБИС.По результатам испытаний и анализа выявленных изменений (деградации)параметров испытанных микросхем различных функциональных групп, в том числеособо стойких к воздействию внешних и специальных факторов (изготовленных потехнологии КМОП-КНИ), рассчитаны значения энергии активации для СБИС спроектными нормами 0,6...0,09 мкм.Результаты проведенных испытаний СБИС свидетельствуют о том, что среднеезначение для энергии активации на 0,1...0,15 эВ больше, чем значение энергииактивации для микросхем с проектными нормами 2..

.3 мкм и более.В четвертой главе автором предложен метод ускоренных испытаний набезотказность и наработку до отказа СБИС для проектных норм 0,6-0,13 мкм и»менее, который включает:- определение коэффициента ускорения отказов СБИС;- определение границ области допустимого форсирования;- определение констант ускорения и и а в моделях коэффициента ускорения оттока и напряжения;- определение энергии активации на основе параллельных испытаний выборокв различных режимах.Предложенный метод позволит сократить сроки и стоимость проведенияускоренных испытаний.Кположениям,личноразработаннымавторомвдиссертационномисследовании, следует отнести:- возможные видов и причины отказов СБИС с проектными нормами 0,6...0,13 мкм и менее;-экспериментальные исследования физических процессов, вызывающихотказы СБИС с проектными нормами 0,6..

.0,13 мкм и менее;- методологию испытаний и программу испытаний СБИС;- определение значения энергии активации СБИС;5-разработанный метод ускоренных испытаний на наработку до отказа СБИСдля проектных норм 0,6...0,13 мкм и менее.На основе изложенного следует, что рецензируемая диссертационная работа вдостаточно полной мере решает проблему проведения ускоренных испытаний набезотказность и наработку до отказа для СБИС с размерами элементов 0,6...0,13 мкм.Исследования, проведенные в диссертации, отражены в 7 публикациях,соответствующих списку ВАК.В качестве замечаний необходимо отметить следующие моменты:1.

В автореферате не приведено обоснование выбора ускоряющего фактора приускоренных испытаниях.2. Автором не предложены рекомендации для ускоренных испытаний набезотказность и наработку до отказа для других групп однородной продукции, в томчисле высоко интегрированных СБИС нового поколения типа «система накристалле».Отмеченные недостатки не снижают качества проведенных исследований и невлияют на главные теоретические и практические результаты выполненнойдиссертационной работы.Заключение.Рассматриваемая диссертационная работа является законченным научнымисследованием,Полученныепроведеннымрезультатыавторомработысамостоятельнодаютоснованиена высоком уровне.считатьдиссертациюП.В.

Дорошевича актуальной и своевременной разработкой, имеющей большоезначение для повышения надежности микросхем. Новизна и уровень проработкипредлагаемогометодаускоренныхиспытаний,изложенногоавтором,обусловливают его применение в разработке и производстве СБИС. В работеиспользованбольшойобъемисходных данных,чтопозволяетсудитьорепрезентативности полученных результатов.

Диссертация написана хорошимязыком, с большим количеством таблиц и необходимых иллюстраций.6Конкретные выводы по главам соответствуют их содержанию, а заключение вполной мере отражает результаты проведенной работы и раскрывает перспективы ее♦продолжения.Содержание автореферата соответствует содержанию диссертации.Наоснованиирассматриваемаяп. 9Положениядиссертацияопредставляетприсуждениисобойученыхстепенейзаконченнуюнаучно­квалификационную работу, в которой в соответствии с проведенными авторомтеоретическими и практическими исследованиями решена важная проблема,имеющая большое теоретическое и прикладное применение.Автордиссертационнойработы«Методыускоренныхиспытанийсверхбольших интегральных микросхем на надежность» Дорошевич ПавелВикторович заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наукпо специальности 05.02.23 - «Стандартизация и управление качеством продукции».Главный научный сотрудник ИнститутаСВЧ полупроводниковой электроникиРАН, доктор технических наук, профессор« / »и/-он jl.

Гамкрелидзе2015 г.Подпись Гамкрелидзе Сергея Анатольевича заверяюВриодиректораИнститутаСВЧполупроводниковой электроники РАНЗаслуженный деятель наукиФедерации, доктор техническихпрофессор« /»062015 г.09 06-.Мальцев.