CN115792559A - 扫描速度确定方法及装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种扫描速度确定方法及装置、电子设备以及计算机可读存储介质，涉及半导体生产与制造技术领域，可以应用于确定半导体的TVS扫描速度的场景。该方法包括：获取待测试半导体，对待测试半导体施加初始电压，触发待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；施加初始电压基于特定扫描速度进行；对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态；响应于电荷状态处于电荷活动平衡状态，将电荷活动平衡状态下的扫描速度，作为待测试半导体的目标扫描速度。本公开可以根据半导体的当前扫描速度判断半导体是否满足准静态分布，无需再多进行一次实验。

Description

扫描速度确定方法及装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及半导体生产与制造技术领域，具体而言，涉及一种扫描速度确定方法、扫描速度确定装置、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

栅氧化层电荷密度常用三角波电压扫描法(TVS)进行测量。TVS测量基于可动离子电荷分布达到准静态分布，即可动离子电荷的分布不随时间变化的状态。为了实现准静态分布，TVS扫描速度的选择极其重要。如果扫面速度太快，则不满足准静态，如果扫描速度太慢，则导致测试时间延长。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种扫描速度确定方法、扫描速度确定装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服目前确定TVS测量所需的扫描速度，需要多增加一次实验才能确定电荷是否达到准静态，导致速度确定效率较低的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种扫描速度确定方法，包括：获取待测试半导体，对所述待测试半导体施加初始电压，触发所述待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；所述施加初始电压基于特定扫描速度进行；

对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态；响应于所述电荷状态处于电荷活动平衡状态，将所述电荷活动平衡状态下的扫描速度，作为所述待测试半导体的目标扫描速度。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述对所述待测试半导体施加初始电压，触发所述待测试半导体产生电位阶跃，包括：确定对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描起始时间点；根据所述扫描起始时间点与所述初始电压，对所述待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，以触发所述待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述根据所述扫描起始时间点与所述初始电压，对所述待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，包括：确定对所述待测试半导体进行电压扫描的初始扫描速度；基于所述初始扫描速度与所述初始电压，从所述扫描起始时间点开始，对所述栅氧化层进行电压扫描。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述从所述扫描起始时间点开始，对所述栅氧化层进行电压扫描，包括：确定对所述栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间；所述扫描持续时间为采用所述初始电压对所述栅氧化层进行扫描的连续时间；从所述扫描起始时间点开始，基于所述扫描持续时间对所述栅氧化层进行连续电压扫描，以触发所述待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述确定对所述栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间，包括：确定所述待测试半导体中的可动离子电荷的特征频率；根据所述特征频率，确定针对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：响应于检测到所述待测试半导体处于恒电位态，向所述待测试半导体施加所述扰动电压；接收施加所述扰动电压后的待测试半导体的状态响应信息；根据所述状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述根据所述状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：基于所述状态响应信息，确定所述待测试半导体中可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部；确定所述阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系；根据所述虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述根据所述虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：获取预先配置的复面半可析函数；确定所述虚实关联关系与所述复面半可析函数之间的匹配结果；根据所述匹配结果确定所述电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述根据所述匹配结果确定所述电荷状态，包括：如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数相匹配，则将所述电荷状态确定为所述电荷活动平衡状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述根据所述匹配结果确定所述电荷状态，包括：如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整针对所述待测试半导体的扫描速度。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整针对所述待测试半导体的扫描速度，包括：如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则增大针对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整针对所述待测试半导体的扫描速度，包括：如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整对所述待测试半导体施加的扰动电压，得到更新扰动电压；对处于恒电位态的待测试半导体施加更新扰动电压，根据所述更新扰动电压确定所述待测试半导体的目标扫描速度。

根据本公开的第二方面，提供一种扫描速度确定装置，包括：电位阶跃触发模块，用于获取待测试半导体，对所述待测试半导体施加初始电压，触发所述待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；所述施加初始电压基于特定扫描速度进行；

电荷状态确定模块，用于对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态；目标速度确定模块，用于响应于所述电荷状态处于电荷活动平衡状态，将所述电荷活动平衡状态下的扫描速度，作为所述待测试半导体的目标扫描速度。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述电位阶跃触发模块包括电位阶跃触发单元，用于确定对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描起始时间点；根据所述扫描起始时间点与所述初始电压，对所述待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，以触发所述待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述电位阶跃触发单元包括电压扫描单元，用于确定对所述待测试半导体进行电压扫描的初始扫描速度；基于所述初始扫描速度与所述初始电压，从所述扫描起始时间点开始，对所述栅氧化层进行电压扫描。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述电压扫描单元包括电压扫描子单元，用于确定对所述栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间；所述扫描持续时间为采用所述初始电压对所述栅氧化层进行扫描的连续时间；从所述扫描起始时间点开始，基于所述扫描持续时间对所述栅氧化层进行连续电压扫描，以触发所述待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述电压扫描单元包括扫描持续时间确定单元，用于确定所述待测试半导体中的可动离子电荷的特征频率；根据所述特征频率，确定针对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述电荷状态确定模块包括电荷状态确定单元，用于响应于检测到所述待测试半导体处于恒电位态，向所述待测试半导体施加所述扰动电压；接收施加所述扰动电压后的待测试半导体的状态响应信息；根据所述状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述电荷状态确定单元包括电荷状态确定子单元，用于基于所述状态响应信息，确定所述待测试半导体中可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部；确定所述阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系；根据所述虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述电荷状态确定子单元包括匹配结果确定子单元，用于获取预先配置的复面半可析函数；确定所述虚实关联关系与所述复面半可析函数之间的匹配结果；根据所述匹配结果确定所述电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述匹配结果确定子单元包括第一结果确定子单元，用于如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数相匹配，则将所述电荷状态确定为所述电荷活动平衡状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述匹配结果确定子单元包括第二结果确定子单元，用于如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整针对所述待测试半导体的扫描速度。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述扫描速度确定装置包括第一速度调整单元，用于如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则增大针对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

在本公开的一种示例性实施方案中，所述扫描速度确定装置包括第二速度调整单元，用于如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整对所述待测试半导体施加的扰动电压，得到更新扰动电压；对处于恒电位态的待测试半导体施加更新扰动电压，根据所述更新扰动电压确定所述待测试半导体的目标扫描速度。

根据本公开的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的扫描速度确定方法。

根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的扫描速度确定方法。

本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开的示例性实施例中的扫描速度确定方法，通过当前针对待测试半导体的电压扫描的实验数据，便可确定出当前扫描速度是否满足准静态分布的条件，避免多追加一次扫描实验，提高了实验效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的采用三角波电压扫描法扫描半导体的示意图；

图2示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的三角波电压扫描法过程中扫描电压与当前电荷状态之间的关系图；

图3示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的扫描速度确定方法的流程图；

图4示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的对待测试半导体施加扰动电压的示意图；

图5示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的虚实关联关系与复面半可析函数之间匹配结果示意图；

图6示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的扫描速度确定装置的方框图；

图7示意性示出了根据本公开一示例性实施例的电子设备的框图；

图8示意性示出了根据本公开一示例性实施例的计算机可读存储介质的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

目前常用的判断TVS测量所需的扫描速度，基于这样一个事实：继续减慢扫描速度，TVS曲线重叠。参考图1，图1示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的采用三角波电压扫描法扫描半导体的示意图。从图1可知，对于半导体电压扫描过程中，要不断调整扫描速度，以使扫描速度满足半导体中可动离子电荷电流稳定的那个点，即准静态对应的点，此时，半导体本身达到准静态状态。

为了实现半导体栅氧化层中电荷的准静态分布，TVS扫描速度的选择极其重要。如果扫面速度太快，则不满足准静态，如果扫描速度太慢，则导致测试时间延长。参考图2，图2示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的三角波电压扫描法过程中扫描电压与当前电荷状态之间的关系图。因此，确定TVS测量所需的扫描速度的判断方法，需要至少增加一次实验才能确定是否达到准静态，导致速度确定效率较低。

基于此，在本示例实施例中，首先提供了一种扫描速度确定方法，可以利用服务器来实现本公开的扫描速度确定方法，也可以利用终端设备来实现本公开所述的方法，其中，本公开中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等移动终端，以及诸如台式计算机等固定终端。图3示意性示出了根据本公开的一些实施例的扫描速度确定方法流程的示意图。参考图3，该扫描速度确定方法可以包括以下步骤：

步骤S310，获取待测试半导体，对待测试半导体施加初始电压，触发待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；施加初始电压基于特定扫描速度进行。

根据本公开的一些示例性实施例，待测试半导体可以是采用电压扫描法进行测量所作用的半导体。初始电压可以是用于对待测试半导体进行电压扫描，以使待测试半导体产生电位阶跃所施加的电压。电位阶跃可以是指待测试半导体从第一点位阶跃至第二点位的变化状态。恒电位态是指半导体通电点点位保持在设定的控制点位上的状态。特定扫描速度可以是对待测试半导体进行电压扫描时所采用的扫描速度。

在确定半导体栅氧化层的电荷密度时，通产够可以使用电压扫描法进行。在获取到待测试半导体后，可以对待测试半导体施加初始电压，基于初始电压与特定扫描速度对待测试半导体进行电压扫描，使得待测试半导体在初始电压的作用下，触发待测试半导体产生电位阶跃，使得待测试半导体阶跃至恒电位态。在对待测试半导体进行电压扫描的过程中，特定扫描速度可以根据扫描需求进行调整，以最终确定出符合要求的目标扫描速度。

步骤S320，对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

根据本公开的一些示例性实施例，扰动电压可以是指使得待测试半导体产生不稳定性和波动性所施加的电压。电荷状态可以是待测试半导体中可动离子电荷的状态。可动离子电荷可以指二氧化硅中可动的电离正离子电荷。绝大多数为金属离子电荷和氢正离子。

当待测试半导体处于恒电位态时，可以对待测试半导体施加扰动电压，使得待测试半导体出现不稳定或波动等状态，对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压时，可以使用一定的扫描速度对待测试半导体进行电压扫描，并得到得到处于一定的扫描速度下的待测试半导体的电荷状态。

步骤S330，响应于电荷状态处于电荷活动平衡状态，将当前电荷状态对应的扫描速度，作为待测试半导体的目标扫描速度。

根据本公开的一些示例性实施例，电荷活动平衡状态可以是待测试半导体中的可动离子电荷处于准静态的状态。当前电荷状态可以是待测试半导体当前时刻的电荷状态。扫描速度可以是当前对待测试半导体进行电压扫描所采用的速度。目标扫描速度可以是使得待测试半导体处于电荷准静态所对应的扫描速度。

通过不断获取待测试半导体的电荷状态，可以持续分析待测试半导体的当前状态，如果检测到当前获取到的待测试半导体的电荷状态处于电荷活动平衡状态，即待测试半导体处于电荷准静态的状态，因此，确定待测试半导体对应的当前电荷状态，并获取在当前电荷状态下针对待测试半导体进行电压扫描的扫描速度，当前的扫描速度作为待测试半导体的目标扫描速度。

根据本示例实施例中的扫描速度确定方法，通过当前针对待测试半导体的电压扫描的实验数据，便可确定出当前扫描速度是否满足准静态分布的条件，避免多追加一次扫描实验，提高了实验效率。

下面，将对本示例实施例中的扫描速度确定方法进行进一步的说明。

在本公开的一种示例性实施方案中，对待测试半导体施加初始电压，触发待测试半导体产生电位阶跃，包括：确定对待测试半导体进行电压扫描的扫描起始时间点；根据扫描起始时间点与初始电压，对待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，以触发待测试半导体产生电位阶跃。

其中，扫描起始时间点可以是对待测试半导体进行电压扫描的起始时间点。

在对对待测试半导体施加初始电压之前，可以先确定对待测试半导体进行电压扫描的扫描起始时间点，即自扫描起始时间点开始，对待测试半导体进行电压扫描。在对待测试半导体进行电压扫描时，可以根据扫描起始时间点与初始电压进行，对待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，以触发待测试半导体产生电位阶跃。当待测试半导体产生电位阶跃后，则对待测试半导体进行后续的扫描速度确定操作。

在本公开的一种示例性实施方案中，根据扫描起始时间点与初始电压，对待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，包括：确定对待测试半导体进行电压扫描的初始扫描速度；基于初始扫描速度与初始电压，从扫描起始时间点开始，对栅氧化层进行电压扫描。

其中，初始扫描速度可以是采用初始电压对待测试半导体进行扫描所使用的扫描速度。

在基于初始电压对待测试半导体进行电压扫描之前，可以先确定一个对应的初始扫描速度，也就是说，在使用初始电压对待测试半导体进行电压扫描的过程中，将采用初始扫描速度进行。在确定出初始扫描速度之后，基于初始扫描速度与初始电压，从扫描起始时间点开始，对栅氧化层进行电压扫描，以使待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，从扫描起始时间点开始，对栅氧化层进行电压扫描，包括：确定对栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间；扫描持续时间为采用初始电压对栅氧化层进行扫描的连续时间；从扫描起始时间点开始，基于扫描持续时间对栅氧化层进行连续电压扫描，以触发待测试半导体产生电位阶跃。

其中，扫描持续时间可以是采用初始电压对待测试半导体的栅氧化层进行扫描的持续时间。

采用初始电压对待测试半导体进行电压扫描的过程，需要持续一定的时间，因此，进行电压扫描之前，可以先确定扫描持续时间。在确定出扫描起始时间点之后，可以从扫描起始时间点开始，对待测试半导体施加扫描持续时间值的初始电压，对栅氧化层进行连续电压扫描，以触发待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，确定对栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间，包括：确定待测试半导体中的可动离子电荷的特征频率；根据特征频率，确定针对待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

其中，特征频率可以是指待测试半导体中的可动离子电荷主要功能下降到不好使用时的一种截止频率。

根据待测试半导体中可动离子电荷的自身特性，通常，可以根据可动离子电荷的特征频率确定扫描持续时间(Potentiostatic time)，由于恒电位时间实际上是可动离子电荷的弛豫时间，基于测试可动离子电荷特征频率的相关内容可知，可动离子电荷的特征频率的倒数为时间常数，通过可动离子电荷的特征频率可以大概知道恒电位时间的范围。

因此，可以基于可动离子电荷的特征频率，确定针对待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。例如，根据测得的可动离子电荷特征频率f₁，确定扫描持续时间，即初始恒电位时间Potentiostatic time，其初始恒电位时间可取特征频率的倒数。

在本公开的一种示例性实施方案中，对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：响应于检测到待测试半导体处于恒电位态，向待测试半导体施加扰动电压；接收施加扰动电压后的待测试半导体的状态响应信息；根据状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

其中，状态响应信息可以是对待测试半导体施加扰动电压后，待测试半导体在扰动电压下的电荷状态的响应信息，可以用ΔI_sub表示。

当对待测试半导体进行电压扫描时，可以持续检测待测试半导体中可动离子电荷的当前状态，当检测到待测试半导体处于恒电位态时，可以向待测试半导体施加扰动电压ΔV_GS(f₁)。参考图4，图4示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的对待测试半导体施加扰动电压的示意图。待测试半导体在扰动电压的作用下，可能产生一下电荷状态的变化，这些电荷状态可以通过状态响应信息得出。因此，在对待测试半导体施加扰动电压后，可以接收施加扰动电压后的待测试半导体的状态响应信息；对接收到的状态响应信息进行分析，即可根据状态响应信息确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，根据状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：基于状态响应信息，确定待测试半导体中可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部；确定阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系；根据虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

其中，阻抗可以是可动离子电荷中对电路中的电流所起的阻碍作用的部分。阻抗常用Z表示，是一个复数，阻抗实部可以是电阻，可以用Re(Z)表示；阻抗虚部可以是电抗，可以用Im(Z)表示。虚实关联关系可以是阻抗实部和阻抗虚部之间的关联关系。

在获取到待测试半导体对应的状态响应信息后，可以基于状态响应信息，确定待测试半导体中可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部，进而确定阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系，虚实关联关系可以反映出待测试半导体中可动离子电荷的电荷状态。因此，根据阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系，可以确定出待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，根据虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：获取预先配置的复面半可析函数；确定虚实关联关系与复面半可析函数之间的匹配结果；根据匹配结果确定电荷状态。

其中，克喇末-克勒尼希关系式(Kramers–Kronig relations)是数学上连系复面上半可析函数实数部和虚数部的公式。复面半可析函数可以是基于Kramers–Kronig公式构建的阻抗实部和阻抗虚部之间的关系函数。

由于当且仅当金属-氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)构成的系统处于稳态时，可动离子电荷中阻抗实部Re(Z)和阻抗虚部Im(Z)之间的Kramers-Kroning关系才能满足。并且相比于其他过程，可动离子实现准静态是最慢的，所以基于可动离子电荷实现准静态与半导体实现准静态是等价的。

判断半导体的可动离子电荷是否实现准静态分布，可以利用单频交流阻抗(Single Frequency AC Impedance)测试可动离子电荷响应阻抗，其阻抗实部与虚部如果满足Kramers-Kroning关系则表明可动离子在当前Potentiostatic time时间内已经实现准静态分布；且说明当前扫描速度可以确保可动离子电荷达到准静态分布。其中，利用单频测试(Single Frequency)是为了缩短评估时间，其Single Frequency可以取可动离子电荷特征频率，或者更低的频率。

在本公开的一种示例性实施方案中，如果虚实关联关系与复面半可析函数相匹配，则将电荷状态确定为电荷活动平衡状态。

在获取到可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系时，可以确定虚实关联关系与复面半可析函数之间的匹配关系。参考图5，图5示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的虚实关联关系与复面半可析函数之间匹配结果示意图。在步骤S510中，如果虚实关联关系与复面半可析函数相匹配，说明可动离子电荷当前的阻抗实部和阻抗虚部满足Kramers-Kroning关系，因此，可以将电荷状态确定为电荷活动平衡状态，即准静态状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则调整针对待测试半导体的扫描速度。

如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，说明可动离子电荷当前的阻抗实部和阻抗虚部还不满足Kramers-Kroning关系，因此，还需调整对待测试半导体进行电压扫描的扫描速度。通过调整扫描速度，以使待测试半导体中的可动离子电荷满足Kramers-Kroning关系，并最终确定出目标扫描速度。

在本公开的一种示例性实施方案中，如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则调整针对待测试半导体的扫描速度，包括：如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则增大针对待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

继续参考图5，在步骤S520中，当阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系与复面半可析函数不匹配时，待测试半导体的可动离子电荷未处于准静态状态，此时，需要调整对待测试半导体的扫描速度，以使调整后的扫描速度可以使待测试半导体处于准静态状态。具体的，可以通过增大针对待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间，相当于降低针对待测试半导体的初始扫描速度实现。

在重新调整扫描速度后，测试机台可以实时获取到可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系，并确定虚实关联关系是否满足Kramers-Kroning关系，Kramers-Kroning关系的验证可以测试机台自动完成，并根据结果调整Potentiostatictime，如增大Potentiostatic time。如果扫描速度调整后的电荷状态仍然不满足Kramers-Kroning关系，则继续调整Potentiostatic time，直到可动离子电荷的虚实关联关系满足Kramers-Kroning关系。

在本公开的一种示例性实施方案中，如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则调整针对待测试半导体的扫描速度，包括：如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则调整对待测试半导体施加的扰动电压，得到更新扰动电压；对处于恒电位态的待测试半导体施加更新扰动电压，根据更新扰动电压确定待测试半导体的目标扫描速度。

如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，此时可以重新执行对待测试半导体施加扰动电压的处理步骤，因此，可以更新对待测试半导体施加的扰动电压，得到更新扰动电压。对处于恒电位态的待测试半导体施加更新扰动电压，并根据更新扰动电压确定待测试半导体的目标扫描速度。根据更新扰动电压确定目标扫描速度的处理过程，与上述对待测试半导体施加扰动电压，以扰动电压的作用下确定目标扫描速度的过程相同，本公开对此不再进行赘述。

另外，在本实施例中，对待测试半导体用到的测试模式是C-V测试(C-Vmeasurement)，因此，在测试过程中，无需对测试机添加新的功能，可以进一步简化测试流程，提高测试效率。

综上所述，本公开的扫描速度确定方法，获取待测试半导体，对待测试半导体施加初始电压，触发待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；施加初始电压基于特定扫描速度进行；对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态；响应于电荷状态处于电荷活动平衡状态，获取待测试半导体对应的当前电荷状态；将当前电荷状态对应的扫描速度，作为待测试半导体的目标扫描速度。通过当前针对待测试半导体的电压扫描的实验数据，便可确定出当前扫描速度是否满足准静态分布的条件，避免多追加一次扫描实验，提高了实验效率。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

此外，在本示例实施例中，还提供了一种扫描速度确定装置。参考图6，该扫描速度确定装置600可以包括：电位阶跃触发模块610，电荷状态确定模块620以及目标速度确定模块630。

具体的，电位阶跃触发模块610，用于获取待测试半导体，对待测试半导体施加初始电压，触发待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；施加初始电压基于特定扫描速度进行；电荷状态确定模块620，用于对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态；目标速度确定模块630，用于响应于电荷状态处于电荷活动平衡状态，将电荷活动平衡状态下的扫描速度，作为待测试半导体的目标扫描速度。

在本公开的一种示例性实施方案中，电位阶跃触发模块610包括电位阶跃触发单元，用于确定对待测试半导体进行电压扫描的扫描起始时间点；根据扫描起始时间点与初始电压，对待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，以触发待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，电位阶跃触发单元包括电压扫描单元，用于确定对待测试半导体进行电压扫描的初始扫描速度；基于初始扫描速度与初始电压，从扫描起始时间点开始，对栅氧化层进行电压扫描。

在本公开的一种示例性实施方案中，电压扫描单元包括电压扫描子单元，用于确定对栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间；扫描持续时间为采用初始电压对栅氧化层进行扫描的连续时间；从扫描起始时间点开始，基于扫描持续时间对栅氧化层进行连续电压扫描，以触发待测试半导体产生电位阶跃。

在本公开的一种示例性实施方案中，电压扫描单元包括扫描持续时间确定单元，用于确定待测试半导体中的可动离子电荷的特征频率；根据特征频率，确定针对待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

在本公开的一种示例性实施方案中，电荷状态确定模块620包括电荷状态确定单元，用于响应于检测到待测试半导体处于恒电位态，向待测试半导体施加扰动电压；接收施加扰动电压后的待测试半导体的状态响应信息；根据状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，电荷状态确定单元包括电荷状态确定子单元，用于基于状态响应信息，确定待测试半导体中可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部；确定阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系；根据虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，电荷状态确定子单元包括匹配结果确定子单元，用于获取预先配置的复面半可析函数；确定虚实关联关系与复面半可析函数之间的匹配结果；根据匹配结果确定电荷状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，匹配结果确定子单元包括第一结果确定子单元，用于如果虚实关联关系与复面半可析函数相匹配，则将电荷状态确定为电荷活动平衡状态。

在本公开的一种示例性实施方案中，匹配结果确定子单元包括第二结果确定子单元，用于如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则调整针对待测试半导体的扫描速度。

在本公开的一种示例性实施方案中，扫描速度确定装置600包括第一速度调整单元，用于如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则增大针对待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

在本公开的一种示例性实施方案中，扫描速度确定装置600包括第二速度调整单元，用于如果虚实关联关系与复面半可析函数不匹配，则调整对待测试半导体施加的扰动电压，得到更新扰动电压；对处于恒电位态的待测试半导体施加更新扰动电压，根据更新扰动电压确定待测试半导体的目标扫描速度。

上述中各扫描速度确定装置的虚拟模块的具体细节已经在对应的扫描速度确定方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了扫描速度确定装置的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参考图7来描述根据本公开的这种实施例的电子设备700。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元710、上述至少一个存储单元720、连接不同系统组件(包括存储单元720和处理单元710)的总线730、显示单元740。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元710执行，使得所述处理单元710执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。

存储单元720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)721和/或高速缓存存储单元722，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)723。

存储单元720可以包括具有一组(至少一个)程序模块725的程序/实用工具724，这样的程序模块725包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线730可以表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备700也可以与一个或多个外部设备770(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备700交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口750进行。并且，电子设备700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器760通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。

参考图8所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (15)

1.一种扫描速度确定方法，其特征在于，包括：

获取待测试半导体，对所述待测试半导体施加初始电压，触发所述待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；所述施加初始电压基于特定扫描速度进行；

对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态；

响应于所述电荷状态处于电荷活动平衡状态，将所述电荷活动平衡状态下的扫描速度，作为所述待测试半导体的目标扫描速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待测试半导体施加初始电压，触发所述待测试半导体产生电位阶跃，包括：

确定对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描起始时间点；

根据所述扫描起始时间点与所述初始电压，对所述待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，以触发所述待测试半导体产生电位阶跃。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述扫描起始时间点与所述初始电压，对所述待测试半导体的栅氧化层进行电压扫描，包括：

确定对所述待测试半导体进行电压扫描的初始扫描速度；

基于所述初始扫描速度与所述初始电压，从所述扫描起始时间点开始，对所述栅氧化层进行电压扫描。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述扫描起始时间点开始，对所述栅氧化层进行电压扫描，包括：

确定对所述栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间；所述扫描持续时间为采用所述初始电压对所述栅氧化层进行扫描的连续时间；

从所述扫描起始时间点开始，基于所述扫描持续时间对所述栅氧化层进行连续电压扫描，以触发所述待测试半导体产生电位阶跃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定对所述栅氧化层进行电压扫描的扫描持续时间，包括：

确定所述待测试半导体中的可动离子电荷的特征频率；

根据所述特征频率，确定针对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：

响应于检测到所述待测试半导体处于恒电位态，向所述待测试半导体施加所述扰动电压；

接收施加所述扰动电压后的待测试半导体的状态响应信息；

根据所述状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态响应信息，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：

基于所述状态响应信息，确定所述待测试半导体中可动离子电荷的阻抗实部和阻抗虚部；

确定所述阻抗实部和阻抗虚部之间的虚实关联关系；

根据所述虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述虚实关联关系，确定处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态，包括：

获取预先配置的复面半可析函数；

确定所述虚实关联关系与所述复面半可析函数之间的匹配结果；

根据所述匹配结果确定所述电荷状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述匹配结果确定所述电荷状态，包括：

如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数相匹配，则将所述电荷状态确定为所述电荷活动平衡状态。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述匹配结果确定所述电荷状态，包括：

如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整针对所述待测试半导体的扫描速度。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整针对所述待测试半导体的扫描速度，包括：

如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则增大针对所述待测试半导体进行电压扫描的扫描持续时间。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整针对所述待测试半导体的扫描速度，包括：

如果所述虚实关联关系与所述复面半可析函数不匹配，则调整对所述待测试半导体施加的扰动电压，得到更新扰动电压；

对处于恒电位态的待测试半导体施加更新扰动电压，根据所述更新扰动电压确定所述待测试半导体的目标扫描速度。

13.一种扫描速度确定装置，其特征在于，包括：

电位阶跃触发模块，用于获取待测试半导体，对所述待测试半导体施加初始电压，触发所述待测试半导体产生电位阶跃，阶跃至恒电位态；所述施加初始电压基于特定扫描速度进行；

电荷状态确定模块，用于对处于恒电位态的待测试半导体施加扰动电压，得到处于恒电位态下的待测试半导体的电荷状态；

目标速度确定模块，用于响应于所述电荷状态处于电荷活动平衡状态，将所述电荷活动平衡状态下的扫描速度，作为所述待测试半导体的目标扫描速度。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至12中任一项所述的扫描速度确定方法。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至12中任一项所述的扫描速度确定方法。

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