5 марта 2017 г.

Глава 18. Каждое открытие - шок.

Глава 18. Каждое открытие - шок

Для тех, кто не желает учиться, условия жизни изменить невозможно
П.Д. Успенский [70]
Когда первый раз мне принесли бескорпусную простенькую интегральную схему, в которой был обнаружен дополнительный диод, я отказывался верить, что это можно сделать. Я даже проверил фотошаблоны - это уже форменная глупость, полагая, что кто-нибудь заложил в фотошаблон (ФШ) такой диод. Наконец я поверил, что это возможно. Это произошло тогда, когда удалось обнаружить, что эти диоды сами появляются и сами исчезают. На самом деле они образовывались от воздействия статического электричества. Мы какое-то время пытались достать генератор статического электричества для того, чтобы проверить наши предположения. Одновременно были приняты меры для предотвращения попадания статического электричества на ИС в процессе их сборки и испытаний.
Ко мне пришел работать молодой техник, и я поручил ему подумать о создании простенького источника статического электричества. Он ушел и вернулся через 2 часа, позвав меня посмотреть, что он сделал. Интегральная схема вставляется в колодку установки для измерения вольт-амперных характеристик и параметров ИС. Затем он достал расческу, причесался и поднес ее к ИС. Мгновенно на осциллографе появилась характеристика образовавшегося диода. После этого он повторил эту операцию и диод «пробился». Ну не удивительно ли все это! Во-первых, возникло чувство зависти и обиды - как же мы сами не догадались о таком простом генераторе. И, во-вторых, все мои представления о изготовлении р-n переходов за счет диффузии, сплавления рухнули, ведь фактически диод образовывался за доли секунды при комнатной температуре. Наши попытки получить диоды вне кристалла и ИС не увенчались успехом.
Результаты этой работы изложены в [85].
Чуть позднее мы решили посмотреть насколько наш окисел равномерен с точки зрения пробивного напряжения. Для этой цели был выращен оксид кремния толщиной 0,1 мкм и сотрудник начал пробивать его с помощью вольфрамового зонда при подаче постоянного напряжения. Через какое-то время сотрудник буквально прибегает ко мне со словами: "не могу понять, почему оксид пробивается, но на осциллографе нет обычной картинки - прямой линии, а есть какие-то непонятные кривые?"
Мы пошли, посмотрели и убедились, что это не что иное, как ВАХ диодов, которые образуются от пробоя оксида. Опять шок, долго не могли получить, а тут оказалось, что все просто, следует иметь оксид с толщиной 0,1 мкм.
Еще один шок: удивление вызвало получение ВАХ, когда вместо кремния n-типа проводимости взяли р-тип. Ожидали, что уж в этом-то случае точно получится «закоротка», а образовалась характеристика, которую никак не ожидали - характеристика транзистора с «оборванной» базой.
Результаты этой работы опубликованы в сборнике [24].
И так при каждом открытии - открытии для себя. У каждого человека есть некие представления, и если полученный результат не совпадает с представлениями, то это вызывает удивление, неверие, нежелание пересматривать собственные взгляды. Это было и с эффектом Тваймана, когда не хотелось верить, что пластинки сами ломаются, с эффектом Рассела, когда на фотопластинке получалось «черное» изображение всего лишь от контакта ФП с поверхностью кремния и т.д. Это в случаях, когда вся картина видна.
А вот пример, когда вы находите решение с вашей точки зрения верное, правильное, а те, кому вы поручаете эту работу, не верят, не хотят ее делать. Как убедить сотрудников, тем более, что подобную работу никто до этого, как известно, не делал? Мы поставляли одному предприятию интегральные схемы в пластинках. Потребитель получал пластинки с готовыми, годными ИС, разрезал их на кристаллы, собирал в корпус, а затем проводил измерения. Оказывалось, что до 20 % собранных ИС уходило в брак при температуре минус 50°С. Главный технолог предприятия-потребителя поставил перед нами задачу - снизить процент брака хотя бы до 5-7%, уж слишком много корпусов уходят в брак. Найти причину в технологии, почему 20% ИС «на минусе» уходят в брак - дело долгое. А вот если найти режимы измерения при комнатной температуре, чтобы отбраковывать те ИС, которые отойдут «на минусе», мне показалось, что задача быстро решаема. Действительно, если исходить из того факта, что все характеристики ИС нелинейные, то, возможно, взяв забракованные «на минусе» ИС, удастся определить тот режим измерения, который позволит использовать его для отбраковки этих потенциально бракованных схем. Когда я попросил двух сотрудников, передав им 10 ИС, забракованных «на минусе», посмотреть, подобрав такой режим - это просто вызвало у них ярость и недоброжелательность. Это нельзя сделать, это невозможно - вот их ответ. Однако я убедил их попробовать, а затем обсудить результаты. Через три дня они принесли результаты, из которых следовало, что если изменить режимы измерения - напряжение питания и ток, то фактически, вводя дополнительный тест, возможно забраковать потенциально негодные ИС непосредственно на пластинке при комнатной температуре. Первая же партия пластин, разбракованных с помощью дополнительного теста, была отправлена потребителю и вызвала у него шок. Брак составил 0,5 %. Очевидно, что полученное решение можно использовать для того, чтобы вообще не проводить испытания при низкой температуре, но об этом никто не хотел даже слышать.
Итак, можно сделать выводы.
Любое открытие вызывает удивление и неприятие. Необходимо сделать хотя бы попытки его понять, объяснить и убедить других, что это не фокус, а реальность, которую следует принимать, исследовать, использовать и публиковать.
Господи, в интимном разговоре
Дерзкие прости мои слова:
Сладость утопических теорий
Пробуй ты на авторах сперва.
Игорь Губерман [44]