技术摘要：
本申请涉及一种纳米MOSFET器件的总剂量辐射试验方法、装置和设备。其中，纳米MOSFET器件的总剂量辐射试验方法以多个总剂量试验点对同批器件中的多个器件进行总剂量辐射试验，得到各器件的试验数据；对各试验数据进行处理，得到各总剂量试验点的参数标准差和参数均值；  全部
背景技术：
空间飞行器运行于恶劣的天然辐射环境中，银河宇宙射线、太阳宇宙射线和地磁 场俘获带中的高能质子、α粒子、重离子、电子等粒子会导致航天器中的集成电路发生辐射 效应，包括累积辐射效应(总剂量效应、位移效应)以及瞬态辐射效应(单粒子效应)等，这些 辐射效应会导致电子元器件和集成电路性能退化甚至功能失效，从而导致空间飞行器运行 故障。随着器件特征尺寸进入小纳米尺度(28nm(纳米)以下)，器件尺寸已经可以与原子尺 寸相比拟，量子效应开始显现，传统的基于连续概念(即连续的离子掺杂和光滑的边界等) 的器件特征描述已经不再适用。 在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：器件制造工艺越先进， 工艺节点越小，涨落的问题就越严重。涨落效应的存在给包括先进纳米MOSFET(Metal- Oxide-Semiconductor  Field-Effect  Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)器 件的总剂量辐射退化的测试表征带来了巨大挑战。由于单个缺陷的充放电即可导致沟道电 流的显著变化，纳米器件上因固有缺陷充放电产生的噪声远大于大尺寸器件，导致传统的 测试表征结果中耦合了大量采样平均后的噪声，不仅无法进行分析，而且对于同一器件每 次测量的结果都不一样。
技术实现要素：
基于此，有必要针对传统的针对大尺寸器件的测试表征手段在先进纳米器件上不 再适用的问题，提供一种纳米MOSFET器件的总剂量辐射试验方法、装置和设备。 为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种纳米MOSFET器件的总剂量 辐射试验方法，包括： 对多只器件进行总剂量辐射试验，得到各器件的试验数据；各器件属于同批器件； 总剂量辐射试验过程包括多个总剂量试验点；试验数据包括器件在各总剂量试验点的参数 变化量； 根据各器件的试验数据，获取各总剂量试验点的参数标准差和参数均值；参数标 准差为基于总剂量试验点对应的各参数变化量进行计算得到；参数均值为基于总剂量试验 点对应的各参数变化量进行计算得到； 基于各总剂量试验点的参数标准差和参数均值，得到参数标准差与参数均值的变 化关系，并基于变化关系得到各总剂量试验点上的单个器件栅氧化层的缺陷平均个数； 基于泊松分布处理各总剂量试验点上的缺陷平均个数，确定同批器件的缺陷分布 情况。 在其中一个实施例中，基于各总剂量试验点的参数标准差和参数均值，得到参数 4 CN 111579957 A 说　明　书 2/12 页 标准差与参数均值的变化关系，并基于变化关系得到各总剂量试验点上的单个器件栅氧化 层的缺陷平均个数的步骤包括： 对各总剂量试验点的参数标准差和参数均值进行曲线拟合，确定参数标准差与参 数均值的变化关系式； 根据变化关系式确定总剂量试验点的平均变化量；平均变化量为对应的总剂量试 验点上单个缺陷导致的参数变化的平均值； 基于总剂量试验点的参数均值与平均变化量的比值，得到总剂量试验点上的单个 器件栅氧化层的缺陷平均个数。 在其中一个实施例中，在对各总剂量试验点的参数标准差和参数均值进行曲线拟 合，确定参数标准差与参数均值的变化关系式的步骤中： 变化关系式如下： σi＝A×μ bi 其中，σi表示总剂量试验点的参数标准差，μi表示总剂量试验点的参数均值，A表示 第一常数，b表示第二常数； 在根据变化关系式确定总剂量试验点的平均变化量的步骤中： 基于以下公式确定总剂量试验点的平均变化量： 其中，ηi表示总剂量试验点的平均变化量。 在其中一个实施例中，对多只器件进行总剂量辐射试验，得到各器件的试验数据 的步骤包括： 按照总剂量试验点，在偏置条件下对器件进行参数测试，得到特性曲线； 从特性曲线中提取得到参数变化量。 在其中一个实施例中，特性曲线包括转移特性曲线和/或输出特性曲线； 参数变化量包括辐射导致的阈值电压增量，和/或，辐射导致的最大跨导增量。 在其中一个实施例中，总剂量试验点包括起始点、中间点和终止点。 在其中一个实施例中，中间点的数量的取值范围为3至5个。 另一方面，本申请实施例还提供了一种装置，包括： 试验模块，用于对多只器件进行总剂量辐射试验，得到各器件的试验数据；各器件 属于同批器件；总剂量辐射试验过程包括多个总剂量试验点；试验数据包括器件在各总剂 量试验点的参数变化量； 试验点数据处理模块，用于根据各器件的试验数据，获取各总剂量试验点的参数 标准差和参数均值；参数标准差为基于总剂量试验点对应的各参数变化量进行计算得到； 参数均值为基于总剂量试验点对应的各参数变化量进行计算得到； 缺陷个数获取模块，用于基于各总剂量试验点的参数标准差和参数均值，得到参 数标准差与参数均值的变化关系，并基于变化关系得到各总剂量试验点上的单个器件栅氧 化层的缺陷平均个数； 缺陷分布模块，用于基于泊松分布处理各总剂量试验点上的缺陷平均个数，确定 同批器件的缺陷分布情况。 5 CN 111579957 A 说　明　书 3/12 页 在其中一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存 储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的纳米 MOSFET器件的总剂量辐射试验方法。 在其中一个实施例中，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程 序被处理器执行时实现如上述的纳米MOSFET器件的总剂量辐射试验方法。 上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果： 以多个总剂量试验点对同批器件中的多个器件进行总剂量辐射试验，得到各器件 的试验数据；对各试验数据进行处理，得到各总剂量试验点的参数标准差和参数均值；根据 各总剂量试验点的参数标准差和参数均值，得到各总剂量试验点上的单个器件栅氧化层的 缺陷平均个数，进而根据泊松分布以及各缺陷平均个数，确定同批器件的缺陷分布情况。基 于此，可针对存在涨落效应的小纳米MOSFET器件进行辐射后离散数据的统计分布分析，确 定单个器件栅氧化层中的缺陷平均个数，最终确定同批器件中栅氧化层内部的缺陷分布情 况，为同批器件的总剂量辐射评估和考核提供有效数据，能更准确地确定其总剂量辐射退 化规律，以便于其评估考核和辐射加固。 附图说明 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它 特征、目的和优点将会变得更明显： 图1为电应力下的阈值电压退化随应力时间的变化示意图； 图2为一个实施例中纳米MOSFET器件的总剂量辐射试验方法的第一示意性流程 图； 图3为一个实施例中纳米MOSFET器件的总剂量辐射试验方法的第二示意性流程 图； 图4为一个实施例中装置的结构示意图； 图5为一个实施例中计算机设备的结构示意图。