【手続補正書】
【提出日】平成29年8月4日(2017.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイス内のトラップの寿命を解析する方法であって、
前記半導体デバイスの動作を表す信号の一次導関数を経時的に求めるステップであって、経時的に信号速度変化を生成することと、
前記信号速度変化の複数のピークに基づいて複数の寿命を求めるステップであって、前記ピークは、前記信号速度変化の絶対値の局所的に最大の大きさである、ことと、
前記半導体デバイスの前記動作を表す前記信号を、指数曲線の一次結合として形成された多指数関数に経時的に当てはめるステップであって、前記一次結合における複数の前記指数曲線は、前記複数の寿命に等しく、各指数曲線は指数値と係数を有する、ことと、
前記半導体デバイスの前記寿命と、前記寿命の対応する大きさのうちの１つまたは組み合わせを求めるステップであって、前記一次結合において、前記寿命は前記指数曲線の前記指数値に対応し、前記大きさは前記指数曲線の前記係数に対応する、ことと、
を含み、前記ステップはプロセッサ内で実行される、半導体デバイス内のトラップの寿命を解析する方法。
【請求項２】
前記ピークの前記場所に基づいて前記トラップの離散的寿命を求めるステップ、
を更に含み、所定の大きさ未満の前記ピークは無視され、しきい値を用いて、複数のピークの近隣の場所が１つの寿命に結合され、前記寿命を時間に関して離散的にし、疎らに分布させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記半導体デバイスの前記動作を表す前記信号を、前記多指数関数に経時的に当てはめることは、前記一次結合において、前記指数曲線の前記指数値および前記係数の１つまたは組み合わせの所定の初期値で始まって、反復的に求められる、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記一次結合において前記指数曲線の前記指数値を求めるステップであって、当該ステップは前記信号速度変化の前記ピークの時間内の場所に基づいて実行される、ことと、
前記所定の指数を有する指数曲線の前記一次結合として形成された前記多指数関数に従って前記信号を当てはめることに基づいて、前記寿命ごとに対応する大きさを求めるステップ、
を更に含み、前記大きさは、固有指数曲線に対応する前記一次結合内の係数によって与えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記信号を当てはめることによって前記多指数関数を求めることは、最小二乗手順を用いる
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
非線形最小二乗手順を用いて前記近似的寿命及び前記近似的大きさを最適化するステップであって、前記寿命及び前記対応する大きさを同時に求めること、
を更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記近似的寿命は最小化制約に起因して離散的なままである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記求めるステップは、有限差分法を用いて前記信号速度変化を求めるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
対数時間スケールを有する均一なグリッド上で前記動作の測定値を補間するステップであって、前記信号を生成することと、
前記信号をフィルタリングするステップであって、雑音を低減することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記求めるステップは、フーリエスペクトル法を用いて前記信号速度変化を求めるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記半導体デバイスは窒化ガリウム（ＧａＮ）高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記寿命は離散的であり、すなわち、しきい値によって求められるように、時間に関して疎らに分布する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
近似的寿命を前記一次導関数の絶対値の極大値の場所として得るステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
リアルタイムに求められた前記寿命と前記対応する大きさとに従って前記半導体デバイスを適応的に製造するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法の行列バージョンにおける一群の寿命は、前記群内のデータに対して独立して求められた前記寿命のクラスタの中心に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法はリアルタイムに実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
並列計算を用いて、複数の曲線がマルチスレッド式に独立して当てはめられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ステップは、特殊なハードウェア計算プロセッサ、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）上で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記寿命を用いて前記半導体デバイス内の差し迫った故障を検出するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記寿命及び大きさは、前記半導体デバイスの製造条件又は動作条件に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
１組の信号を得るステップと、
前記各信号の前記一次導関数を求めるステップであって、前記デバイスの条件ごとの前記信号速度変化を生成することと、
異なる信号速度変化の前記ピークの前記場所において時間をクラスタリングするステップであって、１組のクラスタを生成することと、
前記複数の寿命が複数の前記クラスタと等しくなるように、前記１組のクラスタのための離散的寿命を前記各クラスタの中心の場所として求めるステップと、
前記多指数関数に従って前記信号を当てはめることに基づいて、前記各信号の前記離散的寿命ごとに対応する大きさを解析するステップであって、前記当てはめることは最小二乗手順を用いて実行される、ことと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記１組の信号は異なる条件下にある前記半導体デバイスの前記動作を経時的に表し、前記異なる条件は、同じである寿命を維持すると予想される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記１組の信号は類似の条件下で製造され、動作している異なる半導体デバイスの前記動作を経時的に表し、前記類似の条件は同じである寿命を維持すると予想される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
半導体デバイスと、
前記半導体デバイスの動作を表す信号を経時的に測定するセンサーと、
前記半導体デバイスの動作を表す信号の一次導関数を経時的に求め、信号速度変化を経時的に生成し、
前記信号速度変化の複数のピークに基づいて複数の寿命を求め、前記ピークは、前記信号速度変化の絶対値の局所的に最大の大きさであり、
前記半導体デバイスの前記動作を表す前記信号を、指数曲線の一次結合として形成された多指数関数に経時的に当てはめ、前記一次結合における複数の前記指数曲線は、前記複数の寿命に等しく、各指数曲線は指数値と係数を有し、
前記半導体デバイスの前記寿命と、前記寿命の対応する大きさのうちの１つまたは組み合わせを求め、前記一次結合において、前記寿命は前記指数曲線の前記指数値に対応し、前記大きさは前記指数曲線の前記係数に対応する、
ように構成されるプロセッサと、
を備える、装置。
【請求項２５】
前記解析することは、製造品質管理を提供するために実行される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記解析することは、前記デバイス内の故障を予測するために実行される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記解析することは、動作温度の変化を検出するために実行される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記トラップの寿命及び前記トラップの大きさは、半導体システム製造業者を判断する署名としての役割を果たす、請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
前記解析することはリアルタイムに実行される、請求項２４に記載の装置。
【請求項３０】
方法を実行するプロセッサによって実行されるプログラムに具現される非一時的コンピューター可読媒体であって、
前記方法は、
前記半導体デバイスの動作を表す信号の一次導関数を経時的に求めるステップであって、経時的に信号速度変化を生成することと、
前記信号速度変化の複数のピークに基づいて複数の寿命を求めるステップであって、前記ピークは、前記信号速度変化の絶対値の局所的に最大の大きさである、ことと、
前記半導体デバイスの前記動作を表す前記信号を、指数曲線の一次結合として形成された多指数関数に経時的に当てはめるステップであって、前記一次結合における複数の前記指数曲線は、前記複数の寿命に等しく、各指数曲線は指数値と係数を有する、ことと、
前記半導体デバイスの前記寿命と、前記寿命の対応する大きさのうちの１つまたは組み合わせを求めるステップであって、前記一次結合において、前記寿命は前記指数曲線の前記指数値に対応し、前記大きさは前記指数曲線の前記係数に対応する、ことと、
を含む、非一時的コンピューター可読媒体。
【請求項３１】
半導体デバイス内のトラップの寿命を解析する方法であって、
前記半導体デバイスの動作を表す１組の信号を経時的に得るステップと、
各信号の時間内の前記一次導関数を経時的に求めるステップであって、前記デバイスの条件ごとの信号速度変化を生成することと、
前記信号速度変化のピークを求めるステップであって、前記ピークは、前記信号速度変化の絶対値の局所的に最大の大きさであることと、
前記１組の前記信号について、異なる信号速度変化の前記ピークの前記時間でクラスタリングするステップであって、１組のピーククラスタを生成することと、
複数の前記ピーククラスタに基づいて、複数の寿命を求めるステップと、
前記半導体デバイスの前記動作を表す前記１組の前記信号を、１組の多指数関数に経時的に当てはめるステップであって、各多指数関数は、指数曲線の一次結合として形成され、前記一次結合における複数の前記指数曲線は、前記複数の前記寿命に等しく、各指数曲線は、指数値と、多指数関数の全体の組について同様のものと、係数とを有する、ことと、
前記指数曲線の指数値を用いた前記半導体デバイスの寿命と、前記一次結合において前記１組の前記指数曲線の前記係数に等しい１組の対応する大きさのうちの１つまたは組み合わせを求めるステップと、
を含み、前記ステップはプロセッサ内で実行される、半導体デバイス内のトラップの寿命を解析する方法。