【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件检测，具体地，涉及一种晶体管器件缺陷分析方法和一种晶体管器件缺陷分析系统。
技术介绍
1、金属-氧化物-半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor，mosfet）或横向双扩散场效应晶体管（lateral double-diffused mosfet，ldmos）等是由金属-氧化物-半导体组成的晶体管器件，通常由绝缘氧化物栅极（简称g），半导体源极（简称s），半导体漏极（简称d）构成。主要工作原理是通过向绝缘栅极施加直流电压，在栅极下方形成载流子沟道区，通过载流子在源极和漏极之间的定向移动形成电流，从而驱动器件的开关状态，现阶段芯片中拥有大量mos器件，已成为构成芯片的最为关键的器件之一。
2、工业应用环境中存在大量电磁干扰，电磁干扰通过pcb板上的导线以脉冲电流的形式耦合进入半导体器件内部，影响载流子在器件中的异常聚集，造成器件性能的退化。晶体管器件作为芯片中的重要器件，电流主要分布在栅极以下的沟道层内，因此电磁干扰产生的重要影响之一便是集中在栅氧和沟道的界面处，载流子在脉冲电磁场的加速下，形成能量相对较高的热载流子，高能载流子在沟道及栅氧界面处造成si-o、si-h键断裂，形成o、h等深能级缺陷，缺陷的生成及复合造成器件阈值电压等电特性参数的漂移，严重影响器件性能。
3、现有技术中，由于深能级缺陷为微观缺陷，且器件尺寸通常在微纳米级，现有的sem、xrd等常规手段均难以对器件中的深能级缺陷进行探测，而tem
技术实现思路
1、针对现有技术中对晶体管器件探测时的制样难度大，探测区域小，只能探测部分缺陷，难以对器件界面处缺陷进行探测的技术问题，本专利技术提供了一种晶体管器件缺陷分析方法和一种晶体管器件缺陷分析系统，采用该晶体管器件缺陷分析方法能够探测晶体管器件的微观缺陷，准确测量晶体管器件的缺陷能级，从而判断缺陷种类，指导电磁环境下晶体管器件可靠性设计，对修饰器件界面态、加固器件结构和提升器件在电磁环境下的可靠性具有有益作用。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种晶体管器件缺陷分析方法，包括：搭建缺陷检测平台，并利用所述缺陷检测平台检测缺陷检测样品受到电磁干扰前的初始瞬态电容；其中，所述缺陷检测样品包括在衬底上形成的多个晶体管器件，所述晶体管器件具有金属/氧化物/半导体层叠结构，每一晶体管器件的栅极通过梳状导电结构连接至第一引脚，缺陷检测样品的衬底连接至第二引脚；搭建电磁干扰平台，并利用所述电磁干扰平台对缺陷检测样品进行电磁干扰；利用所述缺陷检测平台检测缺陷检测样品受到电磁干扰后的损伤瞬态电容；基于所述初始瞬态电容确定缺陷检测样品的初始缺陷能级和初始缺陷浓度，基于所述损伤瞬态电容确定缺陷检测样品的损伤缺陷能级和损伤缺陷浓度；基于所述初始缺陷能级、初始缺陷浓度、所述损伤缺陷能级和损伤缺陷浓度确定所述缺陷检测样品的电磁损伤程度。
3、进一步地，多个晶体管器件的栅极面积总和大于设定面积。
4、进一步地，所述缺陷检测样品通过以下方法制备：提供衬底，并在衬底上形成多个独立的晶体管器件；形成梳状导电结构；其中，所述梳状导电结构具有梳背结构和多个与晶体管器件对应的条形梳齿结构，条形梳齿结构形成于对应晶体管器件的栅极上并延伸出对应晶体管器件的栅极与所述梳背结构连接；形成第一引脚和第二引脚，连通所述梳背结构与所述第一引脚，连通衬底与所述第二引脚。
5、进一步地，所述搭建缺陷检测平台，包括：分别在瞬态电容测量装置的两个探针上连接金属导线；分别通过焊点将其中一根金属导线焊接至第一引脚，将另一根金属导线连接至第二引脚。
6、进一步地，所述搭建电磁干扰平台，包括：分别在电磁脉冲发生装置的两个探针上连接金属连线；分别通过焊点将其中一根金属连线焊接至所述第一引脚，将另一根金属连线连接至所述第二引脚。
7、进一步地，所述利用所述缺陷检测平台检测缺陷检测样品受到电磁干扰前的初始瞬态电容，包括：利用所述缺陷检测平台，在设定时间段内测量不同检测温度下缺陷检测样品的初始瞬态电容；所述基于所述初始瞬态电容确定缺陷检测样品的初始缺陷能级和初始缺陷浓度，包括：基于设定时间段内不同检测温度下缺陷检测样品的初始瞬态电容绘制第一曲线；选取不同的时间率窗；其中，所述时间率窗包括所述设定时间段内任意选取的两个初始瞬态电容检测时间点；基于第一曲线，分别在不同时间率窗，确定不同检测温度下的电容差值，并确定不同时间率窗下，电容差值随检测温度变化的第二曲线；基于第二曲线的多个极值点确定对应的检测温度与时间常数；基于时间常数公式和对应的检测温度与时间常数绘制第三曲线；基于第三曲线的斜率得到初始缺陷能级，基于第三曲线的截距得到初始缺陷浓度。
8、进一步地，所述基于第二曲线的多个极值点确定对应的检测温度与时间常数，包括：基于第二曲线中的多个极值点，确定与时间率窗对应的检测温度；在不同时间率窗，利用电容公式确定初始瞬态电容对时间常数的导数，并令初始瞬态电容对时间常数的导数为零，确定与时间率窗对应的时间常数；基于与时间率窗对应的检测温度和与时间率窗对应的时间常数，确定对应的检测温度和时间常数。
9、进一步地，电容公式具体为：；其中，c为初始瞬态电容，为缺陷检测样品的本征电容值，为缺陷检测样品的缺陷浓度，为缺陷检测样品掺杂浓度，为时间常数，t为初始瞬态电容检测时间点。
10、进一步地，时间常数公式具体为：；其中，为时间常数，为正比于缺陷检测样品中电子态密度有效质量与电子有效质量之商的常数；为缺陷的截获面积，t为检测温度，k为玻尔兹曼常数，为初始缺陷能级。
11、本专利技术第二方面提供一种晶体管器件缺陷分析系统，所述晶体管器件缺陷分析系统包括：电磁干扰平台，用于对缺陷检测样品进行电磁干扰；其中，所述缺陷检测样品包括在衬底上形成的多个晶体管器件，所述晶体管器件具有金属/氧化物/半导体层叠结构，每一晶体管器件的栅极通过梳状导电结构连接至第一引脚，缺陷检测样品的衬底连接至第二引脚；缺陷检测平台，用于检测缺陷检测样品受到电磁干扰前的初始瞬态电容和受到电磁干扰后的损伤瞬态电容；分析模块，用于基于所述初始瞬态电容确定缺陷检测样品的初始缺陷能级和初始缺陷浓度，基于所述损伤瞬态电容确定缺陷检测样品的损伤缺陷能级和损伤缺陷浓度；基于所述初始缺陷能级、初始缺陷浓度、所述损伤缺陷能级和损伤缺陷浓度确定所述缺陷检测样品的电磁损伤程度。
12、进一步地，多个晶体管器件的栅极面积总和大于设定面积。
13、进一步地，所述缺陷检测样品通过以下方法制备：提供衬底，并在衬底上形成多个独立的晶体管器件；形成梳状导电结构；其中，所述梳状导电结构具有梳背结构和多个与晶体管器件对应的条形梳齿结构，条形梳齿结构形成于对应晶体管器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述晶体管器件缺陷分析方法包括：
2.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，多个晶体管器件的栅极面积总和大于设定面积。
3.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述缺陷检测样品通过以下方法制备：
4.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述搭建缺陷检测平台，包括：
5.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述搭建电磁干扰平台，包括：
6.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述利用所述缺陷检测平台检测缺陷检测样品受到电磁干扰前的初始瞬态电容，包括：
7.根据权利要求6所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述基于第二曲线的多个极值点确定对应的检测温度与时间常数，包括：
8.根据权利要求7所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，电容公式具体为：
9.根据权利要求6所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，时间常数公式具体为：
10
11.根据权利要求10所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，多个晶体管器件的栅极面积总和大于设定面积。
12.根据权利要求10所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，所述缺陷检测样品通过以下方法制备：
13.根据权利要求10所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，所述缺陷检测平台通过以下方法搭建：
14.根据权利要求10所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，所述电磁干扰平台通过以下方法搭建：
15.根据权利要求10所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，所述缺陷检测平台通过以下方式检测缺陷检测样品受到电磁干扰前的初始瞬态电容：
16.根据权利要求15所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，所述基于第二曲线的多个极值点确定对应的检测温度与时间常数，包括：
17.根据权利要求16所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，电容公式具体为：
18.根据权利要求15所述的晶体管器件缺陷分析系统，其特征在于，时间常数公式具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述晶体管器件缺陷分析方法包括：
2.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，多个晶体管器件的栅极面积总和大于设定面积。
3.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述缺陷检测样品通过以下方法制备：
4.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述搭建缺陷检测平台，包括：
5.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述搭建电磁干扰平台，包括：
6.根据权利要求1所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述利用所述缺陷检测平台检测缺陷检测样品受到电磁干扰前的初始瞬态电容，包括：
7.根据权利要求6所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，所述基于第二曲线的多个极值点确定对应的检测温度与时间常数，包括：
8.根据权利要求7所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，电容公式具体为：
9.根据权利要求6所述的晶体管器件缺陷分析方法，其特征在于，时间常数公式具体为：
10.一种晶体管...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕宁，刘芳，宋斌斌，王凯，赵扬，朱亚星，左阿惠，许玉洁，孟庆萌，常泽洲，齐宇，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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