SOICMOS器件潜在缺陷测量方法、装置及设备与流程

本公开涉及半导体器件测量，特别是涉及一种soi cmos器件潜在缺陷测量方法、装置及设备。

背景技术：

1、随着航天/航空、车载电子、深井勘探和核反应堆等的高温环境中的电子自动控制系统的发展，耐高温元器件的需求不断提高。耐高温元器件通常是指绝缘体上硅(soicmos)器件，与pn结隔离的体硅器件相比，soi cmos器件不存在阱区，具有优良的氧化物隔离结构，sio2埋层消除了器件与衬底之间的耦合，单晶硅层在栅电压作用下可以部分耗尽和全耗尽。由于埋氧的存在形成soi器件特有的前栅与背栅结构，在栅电压或衬底偏压作用下，单晶硅层上下均可形成导电沟道。

2、但是soi cmos器件中的潜在缺陷威胁器件的正常功能，在正常工作条件下，器件中的潜在缺陷威胁不会马上显现出来，而是经过一段时间才会表现出来。若器件中的潜在缺陷暴露出来，将会使电路的功能失效，导致任务失败，造成巨大的损失。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种soi cmos器件潜在缺陷测量方法、装置及设备，至少可以检测soi cmos器件中的潜在缺陷，从而筛选出合格的soicmos器件，提高soi cmos器件在高温下的可靠性，避免出现故障造成巨大损失。

2、为实现上述目的及其他目的，根据本公开的各种实施例，本公开的第一方面提供了soi cmos器件潜在缺陷测量方法，包括：

3、获取至少一个soi cmos器件的饱和漏极电流和关态漏极电流，根据饱和漏极电流和关态漏极电流的第一比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤；

4、获取至少一个soi cmos器件的开态衬底电流和关态衬底电流，根据开态衬底电流和关态衬底电流的第二比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤；

5、在预设温度下获取至少一个soi cmos器件的关态漏极电流，获取关态漏极电流与对应温度的关联关系，根据关联关系，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，筛选存在潜在损伤的soi cmos器件。

6、上述实施例中的soi cmos器件潜在缺陷测量方法，首先通过获取至少一个soicmos器件的饱和漏极电流和关态漏极电流，根据饱和漏极电流和关态漏极电流的第一比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，对漏极是否在潜在损伤进行初步判断；之后通过获取至少一个soi cmos器件的开态衬底电流和关态衬底电流，根据开态衬底电流和关态衬底电流的第二比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，根据是否产生有漏极到衬底的漏电通道，验证漏极是否存在潜在损伤；之后在预设温度下获取至少一个soi cmos器件的关态漏极电流，获取关态漏极电流与对应温度的关联关系，根据关联关系，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，筛选存在潜在损伤的soi cmos器件，保证合格的soi cmos器件在高温下可以正常工作，避免出现故障。目前相关soi cmos器件缺陷测量方法，主要是检测器件在制造过程中出现的明显缺陷，例如检测硅片键合界面的缺陷，未考虑soi cmos器件中存在的潜在缺陷对器件的影响，器件在工作一段时间后，存在的潜在缺陷暴露出来，会使电路的功能失效，甚至造成巨大的损失，并且常规的对单一soicmos器件的饱和漏极电流、阈值电压和电流-电压曲线的测量，不能检测出soi cmos器件的漏极是否有潜在损伤。本公开实施例中的soi cmos器件潜在缺陷测量方法，通过同时对多个soi cmos器件的关态漏极电流进行测量，判断soi cmos器件漏极是否存在潜在缺陷，并通过是测量多个soi cmos器件的关态漏极电流随温度的变化关系，验证soi cmos器件的漏极是否受到了潜在损伤及损伤程度，从而筛选出合格的soi cmos器件，减少soi cmos器件工作状态下的热损耗，提高soi cmos器件在高温下的可靠性，避免出现故障造成巨大损失。

7、在一些实施例中，根据饱和漏极电流和关态漏极电流的第一比较结果，判断soicmos器件的漏极是否存在潜在损伤，包括：

8、判断饱和漏极电流是否在预设第一阈值范围内；及/或判断关态漏极电流是否在预设第二阈值范围内；

9、若soi cmos器件的饱和漏极电流和关态漏极电流中至少一个位于对应预设阈值范围之外，则判断soi cmos器件的漏极存在潜在损伤。通过同时测量多个器件的关态漏极电流，检测soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，减小测量难度。

10、在一些实施例中，根据开态衬底电流和关态衬底电流的第二比较结果，判断soicmos器件的漏极是否存在潜在损伤，包括：

11、判断开态衬底电流是否在预设第三阈值范围内；及/或判断关态衬底电流是否在预设第四阈值范围内；

12、若soi cmos器件的开态衬底电流和关态衬底电流中至少一个位于对应预设阈值范围之外，则判断soi cmos器件的漏极存在潜在损伤。通过同时测量多个soi cmos器件衬底电流，分析潜在缺陷的种类，检测soi cmos器件的漏极存在潜在损伤，以及是否产生了由漏极到衬底的漏电通道。

13、在一些实施例中，根据关联关系，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，包括：

14、获取关态漏极电流随对应温度变化的斜率，若斜率大于预设值，则判断soicmos器件的漏极存在潜在损伤。通过同时获得多个soi cmos器件的关态漏极电流随温度变化的斜率，检测soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，并根据斜率的大小，判断损伤程度，筛选合格soi cmos器件。

15、在一些实施例中，在判断soi cmos器件中的漏极是否存在潜在损伤之前，还包括：

16、获取至少一个soi cmos器件的漏极电流与栅极电压，获取漏极电流与栅极电压的转移特性关系，根据转移特性关系，判断soi cmos器件是否存在损伤；

17、获取至少一个soi cmos器件的开态栅极电流和关态栅极电流，根据开态栅极电流和关态栅极电流的第三比较结果，判断soi cmos器件的栅极是否受到损伤。通过首先判断soi cmos器件和soi cmos器件的栅极是否受到损伤，筛选正常的soi cmos器件，再检测漏极是否存在潜在损伤。

18、在一些实施例中，根据转移特性关系，判断soi cmos器件是否存在损伤，包括：

19、根据转移特性关系，若在栅极电压的预设初始部分，漏极电流位于预设第五阈值范围内，则判断soi cmos器件正常。可以进行下一步测量。

20、在一些实施例中，根据开态栅极电流和关态栅极电流的第三比较结果，判断soicmos器件的栅极是否受到损伤，包括：

21、判断开态栅极电流是否在预设第六阈值范围内；及/或判断关态栅极电流是否在预设第七阈值范围内；

22、若soi cmos器件的开态栅极电流和关态栅极电流均位于对应预设阈值范围之内，则判断soi cmos器件的栅极正常。之后可以测量soi cmos器件漏极，判断soi cmos器件漏极是否存在潜在缺陷。

23、本公开的第二方面提供了一种soi cmos器件潜在缺陷测量装置，包括漏极电流测量模块、衬底电流测量模块和预设温度判断模块，漏极电流测量模块用于获取至少一个soicmos器件的饱和漏极电流和关态漏极电流，根据饱和漏极电流和关态漏极电流的第一比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤；衬底电流测量模块用于获取至少一个soi cmos器件的开态衬底电流和关态衬底电流，根据开态衬底电流和关态衬底电流的第二比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤；预设温度判断模块用于在预设温度下获取至少一个soi cmos器件的关态漏极电流，获取关态漏极电流与对应温度的关联关系，根据关联关系，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，筛选存在潜在损伤的soicmos器件。

24、上述实施例中的soi cmos器件潜在缺陷测量装置，通过漏极电流测量模块获取至少一个soi cmos器件的饱和漏极电流和关态漏极电流，根据饱和漏极电流和关态漏极电流的第一比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，对漏极是否在潜在损伤进行初步判断；通过衬底电流测量模块获取至少一个soi cmos器件的开态衬底电流和关态衬底电流，根据开态衬底电流和关态衬底电流的第二比较结果，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，根据是否产生有漏极到衬底的漏电通道，验证漏极是否存在潜在损伤；通过预设温度判断模块在预设温度下获取至少一个soi cmos器件的关态漏极电流，获取关态漏极电流与对应温度的关联关系，根据关联关系，判断soi cmos器件的漏极是否存在潜在损伤，筛选存在潜在损伤的soi cmos器件，保证合格的soi cmos器件在高温下可以正常工作，避免出现故障。目前相关soicmos器件缺陷测量装置，主要是检测器件在制造过程中出现的明显缺陷，例如检测soi cmos器件中绝缘体层中的缺陷，未考虑soi cmos器件中存在的潜在缺陷对器件的影响，器件在工作一段时间后，存在的潜在缺陷暴露出来，会使电路的功能失效，甚至造成巨大的损失。本公开实施例中的soi cmos器件潜在缺陷测量装置，通过设置漏极电流测量模块、衬底电流测量模块和预设温度判断模块，同时对多个soi cmos器件的关态漏极电流、衬底电流和关态漏极电流随温度的变化进行测量，判断soi cmos器件漏极是否存在潜在缺陷，了解soi cmos器件的损伤程度，从而筛选出合格的soi cmos器件，减少soicmos器件工作状态下的热损耗，提高soi cmos器件在高温下的可靠性，避免出现故障造成巨大损失。

25、在一些实施例中，上述soi cmos器件潜在缺陷测量装置，还包括转移特性测量模块和栅极电流测量模块，转移特性测量模块用于获取至少一个soicmos器件的漏极电流与栅极电压，获取漏极电流与栅极电压的转移特性关系，根据转移特性关系，判断soi cmos器件是否存在损伤。栅极电流测量模块用于获取至少一个soi cmos器件的开态栅极电流和关态栅极电流，根据开态栅极电流和关态栅极电流的第三比较结果，判断soi cmos器件的栅极是否受到损伤。通过转移特性测量模块和栅极电流测量模块对soi cmos器件和soicmos器件中的栅极进行测量，判断soi cmos器件是否存在明显损伤，筛选未有明显损伤的soicmos器件进行测量，判断soi cmos器件是否存在潜在损伤。

26、本公开的第三方面提供了一种soi cmos器件潜在缺陷测量设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项的soi cmos器件潜在缺陷测量方法的步骤。