ASTM F1467-99(2005)e1
微电子装置的电离辐射效应试验中 X 射线测试仪(近似等于10 keV 辐射量子)的使用的标准指南

Standard Guide for Use of an X-Ray Tester ([approximate]10 keV Photons) in Ionizing Radiation Effects Testing of Semiconductor Devices and Microcircuits

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标准号

ASTM F1467-99(2005)e1

发布

1999年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM F1467-11

当前最新

ASTM F1467-18

 

 

适用范围

许多太空、军事和核电系统中使用的电子电路可能会暴露在不同水平的电离辐射剂量下。对于此类电路的设计和制造来说，必须有可用的测试方法来确定此类系统中使用的组件的易损性或硬度（非易损性的度量）。制造商目前正在销售具有保证硬度等级的半导体零件，并且军用规格系统正在扩展以涵盖零件的硬度规格。因此，需要测试方法和指南来标准化资格测试。低能量 (≈10 keV) X 射线源的使用已被检验为钴 60 的替代品，用于微电子器件的电离辐射效应测试 (3,4,5,6)。本指南的目标是在适当的情况下为此类使用提供背景信息和指导。注释 38212；钴 60 用于电离辐射（“总剂量”）测试的最常用电离辐射源是钴 60。能量为 1.17 和 1.33 MeV 的伽马射线是钴 60 发出的主要电离辐射。在使用钴 60 源进行照射时，测试样本必须封装在铅铝容器中，以尽量减少低能散射辐射引起的剂量增强效应（除非已证明这些效应可以忽略不计）。对于这种铅铝容器，需要至少 1.5 毫米的铅围绕 0.7 至 1.0 毫米的铝内屏蔽。 （参见 8.2.2.2 和实践 E1249。）X 射线测试仪已被证明是一种有用的电离辐射效应测试工具，因为： 与大多数钴 60 源相比，它提供相对较高的剂量率，从而缩短测试时间。辐射的能量足够低，可以很容易地准直。结果，可以照射晶片上的单个器件。使用 X 射线辐照器比使用钴 60 源更容易管理辐射安全问题。这是因为光子能量相对较低，而且 X 射线源很容易关闭。 X 射线设备通常比同类钴 60 设备成本更低。当进行工艺更改以提高零件的电离辐射硬度性能时，本指南中讨论的主要辐射引起的效应（能量沉积、吸收剂量增强、电子空穴复合）（参见附录 X1）将保持大致相同正在生产中。只要器件层的厚度和成分基本不变，情况就是如此。由于对过程变量不敏感，10-keV X 射线测试仪有望成为用于过程改进和控制的出色设备。几份已发表的报告表明，使用剂量增强和电子空穴复合校正，成功地比较了 X 射线和钴 60 伽马射线辐射。其他报告表明，目前对物理效应的理解不足以解释实验结果。因此，目前尚不完全确定 X 射线和钴 60 伽玛射线照射的效果之间的差异是否已得到充分了解。 （参见 8.2.1 和附录 X2。）由于可能无法理解辐射效应的光子能量依赖性，如果要使用 10-keV X 射线测试仪进行资格测试或批次验收测试，建议这样的测试应该......

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