【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种基于伪mos特性的mos管界面态密度检测方法。
技术介绍
1、伪mos(pseudo-mos)是在绝缘体上硅(silicon-on-insulator，soi)晶圆上进行互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，cmos)工艺处理前，用于表征顶层硅膜(soi)阈值电压、迁移率及界面态陷阱等参数的一种表征方式。因其具有类似于mos器件的电极接触结构，故而称做伪mos。
2、目前，提出用于表征晶圆界面特性的结构为基于soi工艺的用于伪mos表征的结构。具体实现时，可在soi晶圆的顶层硅膜上任意接两个电极分别作为源极(source)和漏极(drain)，以衬底作为栅极(gate)，用来表征soi晶圆的顶层硅膜(soi)与埋氧层box界面间的界面特性。
3、然而在实践中发现，基于soi工艺的伪mos表征结构的mos管结构其支持表征界面间的界面特性较少，且当前没有提出一种基于伪mos特性的mos管界面态密度检测方法。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于伪mos特性的mos管界面态密度检测方法。
2、本专利技术实施例提供了一种基于伪mos特性的mos管界面态密度检测方法，所述检测方法包括：
3、提供一具有伪mos表征结构的绝缘体上硅soi晶圆，所述soi晶圆至少包括从下至上依次层叠
4、获取所述埋氧层和所述硅膜层之间的界面态电容值、所述埋氧层的电容值、以及所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值；
5、将所述界面态电容值、所述埋氧层的电容值和所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，代入预先构建的电容计算模型中，确定所述soi晶圆的总电容值的变化量；
6、根据所述soi晶圆的总电容值的变化量确定所述埋氧层和所述硅膜层之间的界面态密度大小。
7、可选的，获取所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，包括：
8、获取所述埋氧层和所述硅膜层界面处的表面势与栅极电压的第一关系曲线、以及栅电流与栅极电压的第二关系曲线；
9、根据所述第二关系曲线，确定栅电流峰值对应的目标栅极电压；
10、根据所述第一关系曲线，确定在所述目标栅极电压下，对应的所述埋氧层和所述硅膜层界面处的目标表面势；
11、根据所述目标表面势确定所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值。
12、可选的，所述根据所述目标表面势确定所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，包括：
13、根据以下公式确定所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值cs：
14、
15、其中，q表示真空中电子的电荷量，na表示所述硅膜层的硅价带顶态密度，εsi表示硅的介电常数，ε0表示真空介电常数，ψs表示所述目标表面势。
16、可选的，所述将所述界面态电容值、所述埋氧层的电容值和所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，代入预先构建的电容计算模型中，确定所述soi晶圆的总电容值的变化量，包括：
17、根据以下预先构建的电容计算模型，确定所述soi晶圆的总电容值的变化量δc：
18、
19、其中，c0x表示所述埋氧层的电容值，cit表示所述界面态电容值，cs表示所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值。
20、可选的，所述根据所述soi晶圆的总电容值的变化量确定所述埋氧层和所述硅膜层之间的界面态密度大小，包括：
21、根据以下公式确定所述埋氧层和所述硅膜层之间的界面态密度大小dit：
22、dit＝q*δc；
23、其中，q表示真空中电子的电荷量，δc表示所述soi晶圆的总电容值的变化量。
24、可选的，确定所述soi晶圆的总电容值的变化量后，所述检测方法还包括：
25、验证确定的所述soi晶圆的总电容值的变化量的准确性。
26、可选的，所述soi晶圆的所述电极包括源极和漏极，所述验证确定的所述soi晶圆的总电容值的变化量的准确性，包括：
27、将所述soi晶圆的漏极接0a的电流源，源极接地，在所述soi晶圆的衬底接入设定电压范围、设定扫描速度的瞬态扫描电压；
28、获取在接入所述瞬态扫描电压前后，所述soi晶圆的栅电流峰值的变化量；
29、根据所述soi晶圆的栅电流峰值的变化量、所述硅膜层的表面积、以及所述设定扫描速度确定所述soi晶圆的总电容值的参考变化量；
30、根据所述soi晶圆的总电容值的参考变化量验证确定的所述soi晶圆的总电容值的变化量的准确性。
31、可选的，所述根据所述soi晶圆的栅电流峰值的变化量、所述硅膜层的表面积、以及所述设定扫描速度确定所述soi晶圆的总电容值的参考变化量，包括：
32、根据以下公式确定所述soi晶圆的总电容值的参考变化量：
33、δig＝a×δc′×v
34、其中，δig表示所述soi晶圆的栅电流峰值的变化量，a表示所述硅膜层的表面积，δc’表示所述soi晶圆的总电容值的参考变化量，v表示所述设定扫描速度。
35、可选的，所述根据所述soi晶圆的总电容值的参考变化量验证确定的所述soi晶圆的总电容值的变化量的准确性，包括：
36、当确定的所述soi晶圆的总电容值的变化量与所述soi晶圆的总电容值的参考变化量的差值在设定范围内时，验证确定的所述soi晶圆的总电容值的变化量的准确性合格。
37、可选的，所述设定电压范围为-10～10v，所述设定扫描速度为25v/s。
38、本专利技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
39、本专利技术实施例提供的一种基于伪mos特性的mos管界面态密度检测方法，通过获取埋氧层和硅膜层之间的界面态电容值、以及埋氧层的电容值和硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，并将获取到的各个电容值代入预先构建的电容计算模型中，即可确定soi晶圆的总电容值的变化量。由于随着界面态的引入，soi晶圆的总电容值会增加，soi晶圆的总电容值的变化量与界面态密度之间存在一定的线性关系，因此根据soi晶圆的总电容值的变化量即可确定埋氧层和硅膜层之间的界面态密度大小。也就是说，本申请中上述检测方法，可以通过soi晶圆的总电容值的变化量快速准确的反映出埋氧层和硅膜层之间的界面态密度大小。
40、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
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1.一种基于伪MOS特性的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，获取所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，包括：
3.根据权利要求2所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述根据所述目标表面势确定所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，包括：
4.根据权利要求1所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述将所述界面态电容值、所述埋氧层的电容值和所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，代入预先构建的电容计算模型中，确定所述SOI晶圆的总电容值的变化量，包括：
5.根据权利要求1所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述根据所述SOI晶圆的总电容值的变化量确定所述埋氧层和所述硅膜层之间的界面态密度大小，包括：
6.根据权利要求1所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，确定所述SOI晶圆的总电容值的变化量后，所述检测方法还包括：
7.根据权利要求6所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述SOI晶圆
8.根据权利要求7所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述根据所述SOI晶圆的栅电流峰值的变化量、所述硅膜层的表面积、以及所述设定扫描速度确定所述SOI晶圆的总电容值的参考变化量，包括：
9.根据权利要求7所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述根据所述SOI晶圆的总电容值的参考变化量验证确定的所述SOI晶圆的总电容值的变化量的准确性，包括：
10.根据权利要求7所述的MOS管界面态密度检测方法，其特征在于，所述设定电压范围为-10～10V，所述设定扫描速度为25V/s。
...【技术特征摘要】
1.一种基于伪mos特性的mos管界面态密度检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的mos管界面态密度检测方法，其特征在于，获取所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，包括：
3.根据权利要求2所述的mos管界面态密度检测方法，其特征在于，所述根据所述目标表面势确定所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，包括：
4.根据权利要求1所述的mos管界面态密度检测方法，其特征在于，所述将所述界面态电容值、所述埋氧层的电容值和所述硅膜层在栅电流峰值下对应的电容值，代入预先构建的电容计算模型中，确定所述soi晶圆的总电容值的变化量，包括：
5.根据权利要求1所述的mos管界面态密度检测方法，其特征在于，所述根据所述soi晶圆的总电容值的变化量确定所述埋氧层和所述硅膜层之间的界面态密度大小，包括：
6.根据权利要求1所述的mos...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博，刘凡宇，张铁馨，韩郑生，李彬鸿，叶甜春，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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