【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，特别涉及一种高电子迁移率晶体管的背景载流子浓度的测量方法及装置。
技术介绍
1、高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，hemt)是一种异质结场效应晶体管，广泛应用于各种电器之中。hemt的背景载流子浓度是表征hemt性能的一个关键指标，可以用于判断hemt结构设计及工艺水平。
2、相关技术中，hemt的背景载流子浓度的测量方法包括：获取hemt的实测栅源电容和栅源电容面积，根据实测栅源电容和栅源电容面积，确定hemt的单位面积电容，根据单位面积电容和沟道深度，确定hemt的背景载流子浓度。
3、然而，由于hemt的实际膜层图形复杂，并且由于hemt的制备工艺不同，可能产生栅金属面积偏差等问题。这样会导致获取到的hemt的栅源电容面积存在较大误差，从而影响测量得到的hemt的背景载流子浓度的准确性。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种高电子迁移率晶体管的背景载流子浓度的测量方法及装置，能有效提高测量得到的hemt的背景载流子浓度的准确性。所述技术方案如下：
2、一方面，提供了一种hemt的背景载流子浓度的测量方法，包括：获取单位面积参考电容和hemt的第一实测栅源电容，所述单位面积参考电容为单位面积的叠层结构的电容，所述叠层结构的膜层堆叠结构与所述hemt的膜层堆叠结构相同；根据所述单位面积参考电容和所述第一实测栅源电容，确定所述hemt的等效栅源电容面积；根据所述第一实测栅
3、可选地，所述根据所述单位面积参考电容和所述第一实测栅源电容，确定所述hemt的等效栅源电容面积，包括：获取所述hemt的沟道中的二维电子气浓度和栅源电容面积校准参数之间的第一对应关系；根据目标二维电子气浓度和所述第一对应关系，确定目标栅源电容面积校准参数，所述目标二维电子气浓度为所述hemt的沟道中的二维电子气浓度关于所述栅源电容面积校准参数的加权平均值，或者所述目标二维电子气浓度通过对所述hemt的沟道中的二维电子气浓度进行霍尔测试得到；根据所述单位面积参考电容、所述第一实测栅源电容和所述目标栅源电容面积校准参数，确定所述等效栅源电容面积。
4、可选地，所述第一对应关系采用以下公式表征：
5、cgsnorm1＝cgsnorm0×(1+p)
6、
7、
8、其中，cgsnorm0为所述单位面积参考电容，cgsnorm1为所述hemt的单位面积电容，p为所述栅源电容面积校准参数，ncv为所述hemt的载流子浓度，q为电荷量，ε0为真空介电常数，εeff为相对介电常数，v为电压，c为电容，ns为所述二维电子气浓度，z为所述沟道深度。
9、可选地，所述根据目标二维电子气浓度和所述第一对应关系，确定目标栅源电容面积校准参数，包括：在所述第一对应关系中，将与所述目标二维电子气浓度对应的绝对值最小的栅源电容面积校准参数确定为所述目标栅源电容面积校准参数。
10、可选地，所述根据所述单位面积参考电容、所述第一实测栅源电容和所述目标栅源电容面积校准参数，确定所述等效栅源电容面积，包括：根据以下公式确定所述等效栅源电容面积：
11、
12、其中，area1为所述等效栅源电容面积，cgs1为所述第一实测栅源电容，cgsnorm0为所述单位面积参考电容，p0为所述目标栅源电容面积校准参数。
13、可选地，所述目标栅源电容面积校准参数为-0.99至1。
14、可选地，所述hemt通过第一外延片制得，所述第一外延片具有工艺控制监测器(process control monitor，pcm)测试区域，所述叠层结构位于所述pcm测试区域，所述获取单位面积参考电容，包括：获取所述叠层结构的第二实测栅源电容和实测栅源电容面积；根据所述第二实测栅源电容和所述实测栅源电容面积，确定所述单位面积参考电容。
15、可选地，所述hemt通过第一外延片制得，所述第一外延片具有pcm测试区域，所述叠层结构位于所述pcm测试区域，所述获取单位面积参考电容，包括：根据以下公式确定所述单位面积参考电容：
16、
17、其中，cgsnorm0为所述单位面积参考电容，ε0为真空介电常数，εn为所述叠层结构的沟道上的各膜层的相对介电常数，dn为所述叠层结构的沟道上的各膜层的厚度。
18、另一方面，提供了一种hemt的背景载流子浓度的测量装置，包括：获取模块，用于获取单位面积参考电容和hemt的第一实测栅源电容，所述单位面积参考电容为单位面积的叠层结构的电容，所述叠层结构的膜层堆叠结构与所述hemt的膜层堆叠结构相同；第一确定模块，用于根据所述单位面积参考电容和所述第一实测栅源电容，确定所述hemt的等效栅源电容面积；第二确定模块，用于根据所述第一实测栅源电容和所述等效栅源电容面积，确定所述hemt的单位面积校准电容；第三确定模块，用于根据所述单位面积校准电容和所述hemt的沟道深度，确定所述hemt的背景载流子浓度。
19、又一方面，提供了一种hemt的背景载流子浓度的测量设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行前述的hemt的背景载流子浓度的测量方法。
20、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
21、本公开实施例中，先获取单位面积参考电容和hmet的第一实测栅源电容，单位面积参考电容为单位面积的叠层结构的电容，叠层结构的膜层堆叠结构与hemt的膜层堆叠结构相同，再根据单位面积参考电容和第一实测栅源电容，确定hemt的等效栅源电容面积。由于叠层结构的膜层堆叠结构与hemt的膜层堆叠结构相同，因此可以根据单位面积参考电容对hemt的栅源电容面积进行校准，减小由hemt的实际膜层图形复杂以及栅金属面积偏差等问题引起的测量误差，使得等效栅源电容面积更加接近hemt的实际栅源电容面积。然后根据第一实测栅源电容和等效栅源电容面积，确定hemt的单位面积校准电容，再根据单位面积校准电容和hemt的沟道深度，确定hemt的背景载流子浓度。这样，可以有效提高测量得到的hemt的背景载流子浓度的准确性。
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1.一种高电子迁移率晶体管的背景载流子浓度的测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述单位面积参考电容和所述第一实测栅源电容，确定所述高电子迁移率晶体管的等效栅源电容面积，包括：
3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述第一对应关系采用以下公式表征：
4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述根据目标二维电子气浓度和所述第一对应关系，确定目标栅源电容面积校准参数，包括：
5.根据权利要求2至4任一项所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述单位面积参考电容、所述第一实测栅源电容和所述目标栅源电容面积校准参数，确定所述等效栅源电容面积，包括：
6.根据权利要求2至4任一项所述的测量方法，其特征在于，所述目标栅源电容面积校准参数为-0.99至1。
7.根据权利要求1至4任一项所述的测量方法，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管通过第一外延片制得，所述第一外延片具有工艺控制监测器测试区域，所述叠层结构位于所述工艺控制监测器测试区域，
8.根据权
9.一种高电子迁移率晶体管的背景载流子浓度的测量装置，其特征在于，包括：
10.一种高电子迁移率晶体管的背景载流子浓度的测量设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高电子迁移率晶体管的背景载流子浓度的测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述单位面积参考电容和所述第一实测栅源电容，确定所述高电子迁移率晶体管的等效栅源电容面积，包括：
3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述第一对应关系采用以下公式表征：
4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述根据目标二维电子气浓度和所述第一对应关系，确定目标栅源电容面积校准参数，包括：
5.根据权利要求2至4任一项所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述单位面积参考电容、所述第一实测栅源电容和所述目标栅源电容面积校准参数，确定所述等效栅源电容面积，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：姜竹林，杨观深，王威，
申请(专利权)人：京东方华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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