去嵌入的方法

2023-05-05 03:59:16

專利名稱：去嵌入的方法
技術領域：
本發明涉及半導體元件的測試領域,特別是涉及一種去嵌入(de-embedding)的方法。
背景技術：
形成於半導體基板上的集成電路包括多個有源元件及無源元件，例如電阻器、電感器、電容器、電晶體、放大器等。上述元件是依照設計規格而製造，所述設計規格定義上述元件理想的電性特徵。一般而言，希望能確認每個元件是否符合其特定的設計規格，然而在元件整合進集成電路之後，個別的元件通常無法很容易的被測試。因此，集成電路中個別元件的獨立複製元件(stand alone copies)被製造於晶片之上,然後測量該獨立複製元件的電性特徵。所述獨立複製元件由與集成電路中元件相同的工藝製造，並具有與集成電路中元件相同的電性特徵。因此，對獨立複製元件測量所獲得的電性特徵即為集成電路中元件的電性特徵。所述獨立複製元件一般被稱為待測元件(Device Under Test，簡稱DUT)，在測試期間，待測元件電連接至導線(lead)和測試焊盤(test pad)，並且導線和測試焊盤進一步電性連接至矢量網絡分析儀(Vector Network Analyzer,簡稱VNA),從矢量網絡分析儀中可以獲取待測元件的多種參數，包括S參數(即散射參數)、Y參數(即導納參數)、Z參數(SP阻抗參數)、H參數等，這些參數可以用來表徵待測元件的電性特徵。當待測元件應用在高頻微波電路中時通常利用散射參數(即S參數)來表徵待測元件的電性特徵。但是，在測量過程中由於導線及測試焊盤產生的寄生效應(parasitics)也被算入待測元件的各種參數中，因此通常需通過去嵌入(de-embedding)的方法用以扣除寄生效應，從而獲得待測元件的實際電性特徵。待測元件的其中一種去嵌入方法包括以下步驟提供測試結構、開路去嵌入結構(open de-embedding structure)及短路去嵌入結構(short de-embedding structure),所述測試結構包含待測元件；利用矢量網絡分析儀分別測量測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構在若干個不同頻率的測試信號下的散射參數；再次利用矢量網絡分析儀分別測量測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構在三個特定頻率的測試信號下的散射參數；將所獲得的散射參數進行去嵌入處理，進而獲取去嵌入散射參數。然而上述去嵌入方法中，利用矢量網絡分析儀測量測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構在多個不同頻率的測試信號下的散射參數之後，還要再次利用矢量網絡分析儀測量開路去嵌入結構及短路去嵌入結構在三個特定頻率的測試信號下的散射參數，致使去嵌入方法過於複雜，並過多的佔用矢量網絡分析儀。更多關於去嵌入的方法可以參照於2006年2月15日公開、公開號為CN1735815A的中國專利申請。

發明內容
本發明的目的是提供一種去嵌入的方法，該方法更為簡單並減少了矢量網絡分析儀的佔用。為了達到上述目的，本發明所提供的去嵌入的方法包括提供測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構，所述測試結構包括待測元件；矢量網絡分析儀產生N個不同頻率的測試信號，在所述待測元件輸入端被施加第一固定電壓、輸出端被施加第二固定電壓的條件下分別測量測試結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第一散射參數，分別測量並保存開路去嵌入結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第二散射參數、短路去嵌入結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第三散射參數；對N個所述第一散射參數、N個所述第二散射參數及N個所述第三散射參數進行去嵌入處理，以獲取N個第一去嵌入散射參數；根據所述N個第一去嵌入散射參數繪製待測元件的頻率特性曲線；在矢量網絡分析儀產生特定頻率的測試信號的條件下，分別測量測試結構在所述待測元件輸入端被施加M個不同電壓、輸出端被施加第三固定電壓下的第四散射參數，所述特定頻率的測試信號為所述N個不同頻率的測試信號中的一個；從保存的N個所述第二散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第二散射參數，將其定義為第二特定散射參數，從保存的N個所述第三散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第三散射參數，將其定義為第三特定散射參數；對第二特定散射參數、第三特定散射參數及M個所述第四散射參數進行去嵌入處理，以獲取M個第二去嵌入散射參數；根據所述M個第二去嵌入散射參數繪製待測元件的電壓特性曲線。可選地，N個所述測試信號的頻率從測試頻率範圍50MHz 20. 05GHz中選取，步長為 O.1GHz，N=201。可選地，所述特定頻率為2. 45GHz、5. 05GHz或10. 05GHz。可選地，所述待測元件為電晶體，電晶體的柵極作為待測元件的輸入端，電晶體的漏極作為待測元件的輸出端。可選地，所述第一固定電壓不大於電晶體被整合進集成電路時電晶體柵極的工作電壓，所述第二固定電壓不大於電晶體被整合進集成電路時電晶體漏極的工作電壓。可選地，所述M個不同電壓從零至電晶體柵極工作電壓的電壓範圍中選取，所述第三固定電壓不大於電晶體被整合進集成電路時電晶體漏極的工作電壓。可選地，所述待測元件為電阻器。可選地，所述第一固定電壓不大於電阻器被整合進集成電路時電阻器的工作電壓，所述第二固定電壓為零。可選地，所述M個不同電壓從零至電阻器工作電壓的電壓範圍中選取，所述第三固定電壓為零。可選地，所述待測元件為電容器。
可選地，所述第一固定電壓不大於電容器被整合進集成電路時電容器的工作電壓，所述第二固定電壓為零。可選地，所述M個不同電壓從負電容器工作電壓至電容器工作電壓的電壓範圍中選取，所述第三固定電壓為零。可選地，獲取所述第一去嵌入散射參數的步驟包括將所述第一散射參數轉化為對應的第一導納參數，第二散射參數轉化為對應的第二導納參數，第三散射參數轉化為對應的第三導納參數；將所述第一導納參數減去第二導納參數，獲取第四導納參數；將所述第三導納參數減去第二導納參數，獲取第五導納參數；將所述第四導納參數轉化為對應的第一阻抗參數，將所述第五導納參數轉化為對應的第二阻抗參數；將所述第一阻抗參數減去第二阻抗參數，獲取第三阻抗參數；將所述第三阻抗參數轉化為對應的所述第一去嵌入散射參數。與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點利用矢量網絡分析儀分別測量測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構在多個不同頻率的測試信號下的散射參數的同時，將多個開路去嵌入結構的散射參數及多個短路去嵌入結構的散射參數進行保存，故在後續獲取待測元件在測試信號頻率為所述特定頻率下的去嵌入散射參數時，不需再對開路去嵌入結構在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，也不需再對短路去嵌入結構在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，使去嵌入的方法更為簡單，並減少了矢量網絡分析儀的佔用。當為了更全面的分析待測元件的電壓特性時需多次改變所述特定頻率，在這種情況下本發明所提供技術方案的效果更為顯著。


圖1是本發明的一個實施例中去嵌入方法的流程圖；圖2是本發明的一個實施例中測試結構的結構示意圖；圖3是本發明的一個實施例中開路去嵌入結構的結構示意圖；圖4是本發明的一個實施例中短路去嵌入結構的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖，通過具體實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的可實施方式的一部分，而不是其全部。根據這些實施例，本領域的普通技術人員在無需創造性勞動的前提下可獲得的所有其它實施方式，都屬於本發明的保護範圍。圖1是本發明的一個實施例中去嵌入方法的流程圖，圖2是本發明的一個實施例中測試結構的結構示意圖，圖3是本發明的一個實施例中開路去嵌入結構的結構示意圖，圖4是本發明的一個實施例中短路去嵌入結構的結構示意圖，下面結合圖1至圖4對本發明的技術方案進行詳細說明。首先執行圖1中的步驟S1:提供測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構。
如圖2所示，測試結構10包括待測元件11、輸入測試焊盤12、輸出測試焊盤13及四個接地焊盤14。待測元件11的輸入端通過第一導線15與輸入測試焊盤12電連接，待測元件11的輸出端通過第二導線16與輸出測試焊盤13電連接，四個接地焊盤14通過第三導線17電連接在一起，並與待測元件11的接地端電連接在一起。測試結構10被嵌入在半導體製品(未圖示)中，各個導線(包括第一導線15、第二導線16及第三導線17)之間通過絕緣材料電隔絕。在本實施例中，待測元件11為電晶體，電晶體的柵極的作為輸入端，電晶體的漏極作為輸出端，電晶體的源極作為接地端。如圖3所示，開路去嵌入結構20與測試結構10大致相同，兩者的區別僅在於開路去嵌入結構20中未包含待測器件11(參照圖2所示)。因此，第一導線15與第二導線16之間是斷開的，第一導線15與第三導線17之間是斷開的，第二導線16與第三導線17之間是斷開的。如圖4所示，短路去嵌入結構30與測試結構10大致相同，兩者的區別僅在於短路去嵌入結構30中未包含待測器件11 (參照圖2所示)，且第一導線15及第二導線16通過第四導線18與第三導線17電連接在一起。接著執行圖1中的步驟S2 :矢量網絡分析儀產生N個不同頻率的測試信號，在待測元件輸入端被施加第一固定電壓、輸出端被施加第二固定電壓的條件下分別測量測試結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第一散射參數，分別測量並保存開路去嵌入結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第二散射參數、短路去嵌入結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第三散射參數。如圖2至圖4所示，矢量網絡分析儀40具有輸入探頭41及輸出探頭42，其中，輸入探頭41包括一個輸入信號引線411及兩個接地信號引線，分別為接地信號引線412及接地信號引線413，輸出探頭42包括一個輸出信號引線421及兩個接地信號引線，分別為接地信號引線422及接地信號引線423。在利用矢量網絡分析儀40測量測試結構10、開路去嵌入結構20或短路去嵌入結構30的散射參數時，輸入探頭41的輸入信號引線411與測試結構10、開路去嵌入結構20或短路去嵌入結構30的輸入測試焊盤12電接觸，輸入探頭41的兩個接地信號引線412、413分別與兩個接地焊盤14電接觸，輸出探頭42的輸出信號引線421與測試結構10、開路去嵌入結構20或短路去嵌入結構30的輸出測試焊盤13電接觸，輸出探頭42的兩個接地引線422、423分別與另外兩個接地焊盤14電接觸。矢量網絡分析儀40能夠產生指定頻率的測試信號，且所述測試信號被導入輸入探頭41的輸入信號引線411，矢量網絡分析儀40測量反射回輸入探頭41的信號的幅度及相位，並測量傳輸到輸出探頭42的信號的幅度及相位，從而獲取測試結構10、開路去嵌入結構20或短路去嵌入結構30在該頻率的測試信號下的散射參數。獲取N個測試結構10的第一散射參數的步驟包括由矢量網絡分析儀40產生頻率為第一頻率的測試信號，在待測元件11輸入端被施加所述第一固定電壓、輸出端被施加所述第二固定電壓的條件下獲取測試結構10的第一散射參數Stotall ;由矢量網絡分析儀40產生頻率為第二頻率的測試信號，在待測元件11輸入端被施加所述第一固定電壓、輸出端被施加所述第二固定電壓的條件下獲取測試結構10的第一散射參數Stotal2 ;依此類推，從而可以獲取測試結構10在頻率為第N頻率的測試信號下的第一散射參數SttalN。在本發明中，所述N不小於2。在本實施例中，第一散射參數Sttrtal是一個2X2的矩陣。獲取N個開路去嵌入結構20的第二散射參數的步驟包括由矢量網絡分析儀40產生頻率為所述第一頻率的測試信號，獲取開路去嵌入結構20的第二散射參數Stjpml ;由矢量網絡分析儀40產生頻率為所述第二頻率的測試信號，獲取開路去嵌入結構20的第二散射參數S_n2 ;依此類推，從而可以獲取開路去嵌入結構20在頻率為所述第N頻率的測試信號下的第二散射參數在本實施例中，第二散射參數Stjpm是一個2X2的矩陣。需說明的是，對開路去嵌入結構20進行測量時所採用N個不同頻率的測試信號與對測試結構10進行測量時所採用N個不同頻率的測試信號一一對應相等。另外，獲取N個開路去嵌入結構20的第二散射參數S_n之後，對N個第二散射參數StjpraJP以保存，可以將所述N個第二散射參數Stjpm保存在任何適於存儲數據的存儲裝置中。獲取N個短路去嵌入結構30的第三散射參數的步驟包括由矢量網絡分析儀40產生頻率為所述第一頻率的測試信號，獲取短路去嵌入結構30的第三散射參數Sshtjrtl ;由矢量網絡分析儀40產生頻率為所述第二頻率的測試信號，獲取短路去嵌入結構30的第三散射參數Ssht5rt2 ;依此類推，從而可以獲取短路去嵌入結構30在頻率為所述第N頻率的測試信號下的第三散射參數SshOTtN。在本實施例中，第三散射參數Sshtjrt是一個2X2的矩陣。需說明的是，對短路去嵌入結構30進行測量時所採用N個不同頻率的測試信號與對測試結構10進行測量時所採用N個不同頻率的測試信號一一對應相等。另外，獲取N個短路去嵌入結構30的第三散射參數Sstort之後，對N個第三散射參數Sshtjrt加以保存，可以將所述N個第三散射參數Sshtjrt保存在任何適於存儲數據的存儲裝置中。在本實施例中，N個所述測試信號的頻率從測試頻率範圍50MHz (50MHz=0. 05GHz)
"20. 05GHz中選取，步長為O. 1GHz，換言之，所述N個頻率分別為O. 05GHz、0. 15GHz、......、
2.45GHz、......、5.0 5GHz、......、10.05GHz、......、19. 95GHz、20. 05GHz，所述 N 個頻率呈等
差數列，共201個頻率，即所述N=201。在此步驟中，N個所述測試信號的頻率應按照後續步驟S5中的特定頻率來選擇根據所述特定頻率來選擇相鄰兩個頻率之間的步長，按照此步長所獲得的N個頻率中需包含所述特定頻率。例如，當步驟S5中的特定頻率為2. 45GHz時，可選擇步長為O. 1GHz，這樣，按照步長O.1GHz從測試頻率範圍50MHz 20. 05GHz中選取的頻率就能包含所述特定頻率
2.45GHz，且特定頻率2. 45GHz為所述N (以N=201為例)個頻率中的第二十五頻率；當步驟S5中的特定頻率為5. 05GHz時，可選擇步長為O. 1GHz，這樣，按照步長O.1GHz從測試頻率範圍50MHz 20. 05GHz中選取的頻率就能包含所述特定頻率5. 05GHz，且特定頻率5. 05GHz為所述N (以N=201為例)個頻率中的第五i^一頻率；當步驟S5中的特定頻率為10. 05GHz時，可選擇步長為O. 1GHz，這樣，按照步長O.1GHz從測試頻率範圍50MHz 20. 05GHz中選取的頻率就能包含所述特定頻率10. 05GHz，且特定頻率5. 05GHz為所述N (以N=201為例)個頻率中的第一百零一頻率。接著執行圖1中的步驟S3 :對N個所述第一散射參數、N個所述第二散射參數及N個所述第三散射參數進行去嵌入處理，以獲取N個第一去嵌入散射參數。在本實施例中，利用安捷倫(Aligent)公司提供的ICCAP軟體，對在頻率為第一頻率的測試信號下所獲得的第一散射參數stotall、第二散射參數Stjpml及第三散射參數Sstortl進行去嵌入處理，以從測量獲得的第一散射參數Sttrtall中去除寄生效應的影響，進而獲取第一去嵌入散射參數Sdutl。在一個實施例中，對第一散射參數Sttall、第二散射參數Stjpenl及第三散射參數Sshortl進行去嵌入處理的步驟包括將第一散射參數Stotall轉化為對應的第一導納參數Ytotall，第二散射參數S_nl轉化為對應的第二導納參數Ytjpml，第三散射參數Sshtjrtl轉化為對應的第三導納參數Yshtjrtl ;將第一導納參數Ytotall減去第二導納參數Υ_η1，獲取第四導納參數Ydut/open，將弟二導納參數Yshortl減去弟二導納參數YtjpenI,犾取弟五導納參數YshOTgopen ;將弟四導納參數Ydut/open轉化為對應的弟一阻抗參數Zdut//pen，將弟五導納參數Yshtjrt7^pen轉化為對應的第二阻抗參數zshOTt/>m ;將第一阻抗參數zdutA)pm減去第二阻抗參數zshOTt/>m，獲取第三阻抗參數Zdutl ;將第三阻抗參數Zdutl轉化為對應的散射參數，該散射參數即為第一去嵌入散射參數Sdutl。依此類推，利用安捷倫(Aligent)公司提供的ICCAP軟體，對在頻率為第i
(1≤i≤N)頻率的測試信號下測量所獲得的第一散射參數Stotal1、第二散射參數Stjpmi及第三散射參數Sstorti進行去嵌入處理，以從獲得的第一散射參數Strtali中去除寄生效應的影響，從而獲取第一去嵌入散射參數Sduti。執行步驟S3之後，可以獲取N個第一去嵌入散射參數Sdut,分別為第一去嵌入散射參數 Sdutl、Sdut2、......> Sduffl0接著執行圖1中的步驟S4 :根據所述N個第一去嵌入散射參數繪製待測元件的頻率特性曲線。將所述N個測試信號的頻率作為橫坐標、所獲得的N個第一去嵌入散射參數Sdut作為縱坐標，繪製出待測元件11的頻率特性曲線，根據所述頻率特性曲線可以知曉當待測元件11輸入端被施加所述第一固定電壓、輸出端被施加所述第二固定電壓時待測元件11在不同頻率下散射參數的變化。在本實施例中，待測元件11為電晶體，一般情況下，所述第一固定電壓等於待測元件11被整合進集成電路時電晶體柵極的工作電壓，所述第二固定電壓等於待測元件11被整合進集成電路時電晶體漏極的工作電壓。當然，所述第一固定電壓也可以小於待測元件11被整合進集成電路時電晶體柵極的工作電壓，所述第二固定電壓也可以小於待測元件11被整合進集成電路時電晶體漏極的工作電壓。由上述內容可知，依次執行步驟S2、S3及S4之後則可以獲取待測元件11的一條頻率特性曲線，當改變所述第一固定電壓和/或第二固定電壓之後再次依次執行步驟S2、S3及S4之後則可以獲取待測元件11的另一條頻率特性曲線。因此，為了可以更全面的分析待測元件11的頻率特性，可以多次改變所述第一固定電壓和/或第二固定電壓，每次改變所述第一固定電壓和/或第二固定電壓之後依次執行步驟S2、S3及S4，從而獲取待測元件11的多條頻率特性曲線。接著執行圖1中的步驟S5 :在矢量網絡分析儀產生特定頻率的測試信號的條件下，分別測量測試結構在所述待測元件輸入端被施加M個不同電壓、輸出端被施加第三固定電壓下的第四散射參數，所述特定頻率的測試信號為所述N個不同頻率的測試信號中的一個。獲取M個測試結構10的第四散射參數的步驟包括由矢量網絡分析儀40產生頻率為所述特定頻率的測試信號，在待測元件11輸入端被施加第一電壓、輸出端被施加所述第三固定電壓的條件下獲取測試結構10的第四散射參數Sttrtall ';由矢量網絡分析儀40產生頻率為所述特定頻率的測試信號，在待測元件11輸入端被施加第二電壓、輸出端被施加所述第三固定電壓的條件下獲取測試結構10的第四散射參數Stotal2丨;依此類推，從而可以獲取測試信號頻率為所述特定頻率、待測元件11輸入端被施加第M電壓、輸出端被施加所述第三固定電壓時的第四散射參數Strtal/。在本發明中，所述M不小於2。在本實施例中，第四散射參數Sttrta/是一個2X2的矩陣。所述特定頻率的測試信號為步驟S2中所述N個不同頻率的測試信號中的其中一個。在本實施例中，待測元件11為電晶體，所述M個不同電壓從零至工作電壓的電壓範圍中任意選取，所述工作電壓是指待測元件11被整合至集成電路時電晶體柵極的工作電壓。一般情況下所述第三固定電壓為零，即接地。當待測元件11為電晶體時，所述第三固定電壓只要不大於待測元件11被整合進集成電路時電晶體漏極的工作電壓即可。接著執行圖1中的步驟S6 :從保存的N個所述第二散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第二散射參數，將其定義為第二特定散射參數；從保存的N個所述第三散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第三散射參數，將其定義為第三特定散射參數。 由上述可知，步驟S2中保存有N個開路去嵌入結構20的第二散射參數，及N個短路去嵌入結構30的第三散射參數，故在此步驟中從被保存的N個所述第二散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第二散射參數，並將其定義為第二特定散射參數；從被保存的N個所述第三散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第三散射參數，將其定義為第三特定散射參數。接著執行圖1中的步驟S7 :對第二特定散射參數、第三特定散射參數及M個所述第四散射參數進行去嵌入處理，以獲取M個第二去嵌入散射參數。

在本實施例中，利用安捷倫(Aligent)公司提供的ICCAP軟體，對在特定頻率的測試信號、待測兀件11輸入端被施加第一電壓、輸出端被施加所述第三固定電壓下所獲得的第四散射參數Sttrtall丨、所述第二特定散射參數及第三特定散射參數進行去嵌入處理，以從測量獲得的第四散射參數Stotall丨中去除寄生效應的影響，進而獲取第二去嵌入散射參數Sdutl ;。具體的去嵌入步驟可以參照上述步驟S3，在此不贅述。依此類推，利用安捷倫(Aligent)公司提供的ICCAP軟體，對在特定頻率的測試信號、待測元件11輸入端被施加第j (1^ j^M)電壓、輸出端被施加所述第三固定電壓下所獲得的第四散射參數Sttrtaw丨、所述第二特定散射參數及第三特定散射參數進行去嵌入處理，以從測量獲得的第四散射參數Sttrtalj 』中去除寄生效應的影響，進而獲取第二去嵌入散射參數Sdutj丨。執行此步驟S7之後，可以獲取M個第二去嵌入散射參數Sdut 』，分別為第二去嵌入散射參數Sdutl丨、Sdut2丨、……、sdut/。接著執行圖1中的步驟S8 :根據所述M個第二去嵌入散射參數繪製待測元件的電壓特性曲線。將所述M個第二去嵌入散射參數Sdu/轉化為M個對應的H參數，在本實施例中，所述H參數也是一個2X2的矩陣，其包含四個向量，分別為H11、H12、H21、H22，待測元件11的截止頻率ft等於H參數的向量H21的虛部乘以所述特定頻率。因此，根據所述M個第二去嵌入散射參數Sdut丨可以獲取M個對應的截止頻率ft。將待測元件11輸入端被施加的電壓作為橫坐標、所獲得的M個截止頻率作為縱坐標，繪製出待測元件11的電壓特性曲線，根據所述電壓特性曲線可以知曉當待測元件11在特定頻率時待測元件11輸入端被施加不同電壓、輸出端被施加所述第三固定電壓下截止頻率的變化。由上述可知，依次執行步驟S5、S6、S7及S8之後則可以獲取待測元件11的一條電壓特性曲線，當改變所述特定頻率和/或所述第三固定電壓之後再次依次執行步驟S5、S6、S7及S8之後則可以獲取待測元件11的另一條電壓特性曲線。因此，為了可以更全面的分析待測元件11的電壓特性，可以多次改變所述特定頻率和/或所述第三固定電壓，每次改變所述特定頻率和/或所述第三固定電壓之後依次執行步驟S5、S6、S7及S8，進而獲取待測元件11的多條電壓特性曲線。在一個實施例中，所述特定頻率為2. 45GHz ο在這種條件下，在步驟S5中獲取測試結構10在測試信號頻率為2. 45GHz下的M個第四散射參數Strtal 』 ;在步驟S6中從被保存的N (以N=201為例)個第二散射參數中篩選出當測試信號的頻率為2. 45GHz時所獲取的第二散射參數，即第二散射參數S_n25，並將第二散射參數Stjpm25定義為所述第二特定散射參數；在步驟S6中從被保存的N (以N=201為例)個第三散射參數中篩選出當測試信號的頻率為2. 45GHz時所獲取的第三散射參數，即第三散射參數Sstort25,並將第三散射參數Sstort25定義為所述第三特定散射參數。在另一個實施例中，所述特定頻率為5. 05GHzο在這種條件下，在步驟S5中獲取測試結構10在測試信號頻率為5. 05GHz下的M個第四散射參數Strtal 』 ;在步驟S6中從被保存的N (以N=201為例)個第二散射參數中篩選出當測試信號的頻率為5. 05GHz時所獲取的第二散射參數，即第二散射參數S_n51，並將第二散射參數Stjpm51定義為所述第二特定散射參數；在步驟S6中從被保存的N (以N=201為例)個第三散射參數中篩選出當測試信號的頻率為5. 05GHz時所獲取的第三散射參數，即第三散射參數Sstort51,並將第三散射參數Sshort51定義為所述第三特定散射參數。在另一個實施例中，所述特定頻率為10. 05GHz ο在這種條件下，在步驟S5中獲取測試結構10在測試信號頻率為10. 05GHz下的M個第四散射參數Stotal 』 ;在步驟S6中從被保存的N (以N=201為例)個第二散射參數中篩選出當測試信號的頻率為10. 05GHz時所獲取的第二散射參數，即第二散射參數Stjpmltll，並將第二散射參數Stjpm皿定義為所述第二特定散射參數；在步驟S6中從被保存的N (以N=201為例)個第三散射參數中篩選出當測試信號的頻率為10. 05GHz時所獲取的第三散射參數，即第三散射參數Sshtjrtltll，並將第三散射參數Sstortltll定義為所述第三特定散射參數。需說明的是，本發明中所述特定頻率並不僅僅局限於2. 45GHz,5. 05GHz、
10.05GHz，所述特定頻率需根據應用該待測器件11的集成電路的要求來選定。換言之，在本發明中需根據應用該待測器件11的集成電路的要求來選定所述特定頻率，然後根據所述特定頻率在測試頻率範圍中選取N個頻率，所述N個頻率中包含所述特定頻率。另外，所述測試頻率範圍不僅僅局限於50MHz 20. 05GHz，所述測試頻率範圍應根據待測器件11的實際應用條件來選擇。另外，上述實施例中測試結構10中的待測元件11是以電晶體為例。在本發明的其它實施例中，待測元件11並不僅僅局限於電晶體，還可以是其它有源元件或無源元件，如電阻器、電容器等等。當待測元件11為電阻器時，在步驟S2中待測元件11輸出端被施加的所述第二固定電壓為零，待測元件11輸入端被施加的所述第一固定電壓只要不大於待測元件11被整合進集成電路時電阻器的工作電壓即可；在步驟S5中，待測元件11輸出端被施加的所述第三固定電壓為零，所述M個不同電壓從零至工作電壓的電壓範圍中任意選取，所述工作電壓是指待測元件11被整合至集成電路時電阻器的工作電壓。當待測元件11為電容器時，在步驟S2中待測元件11輸出端被施加的所述第二固定電壓為零，待測元件11輸入端被施加的所述第一固定電壓只要不大於待測元件11被整合進集成電路時電容器的工作電壓即可；在步驟S5中，待測元件11輸出端被施加的所述第三固定電壓為零，所述M個不同電壓從負電容器工作電壓至電容器工作電壓(所述電容器工作電壓是指正電容器工作電壓，所述正電容器工作電壓與所述負電容器工作電壓之和為零)的電壓範圍中任意選取，所述工作電壓是指待測元件11被整合至集成電路時電容器的工作電壓。由於在步驟S2中將N個開路去嵌入結構20的散射參數及N個短路去嵌入結構30的散射參數進行了保存，故在步驟S6中不需再對開路去嵌入結構20在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，也不需再對短路去嵌入結構30在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，使去嵌入的方法更為簡單，並減少了矢量網絡分析儀的佔用。當為了更全面的分析待測元件11的電壓特性時需多次改變所述特定頻率和/或所述第三固定電壓，每次改變所述特定頻率和/或所述第三固定電壓之後均需再對開路去嵌入結構20在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，也需再對短路去嵌入結構30在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，在這種情況下本發明所提供技術方案的效果更為顯著。具體來說，當為了更全面的分析待測元件11的電壓特性時需兩次改變所述特定頻率時，本發明的技術方案省略了三次對開路去嵌入結構20在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量的步驟，也省略了三次對短路去嵌入結構30在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量的步驟。上述通過實施例的說明，應能使本領域專業技術人員更好地理解本發明，並能夠再現和使用本發明。本領域的專業技術人員根據本文中所述的原理可以在不脫離本發明的實質和範圍的情況下對上述實施例作各種變更和修改是顯而易見的。因此，本發明不應被理解為限制於本文所示的上述實施例，其保護範圍應由所附的權利要求書來界定。
權利要求
1.一種去嵌入的方法，其特徵在於，包括 提供測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構，所述測試結構包括待測元件； 矢量網絡分析儀產生N個不同頻率的測試信號，在所述待測元件輸入端被施加第一固定電壓、輸出端被施加第二固定電壓的條件下分別測量測試結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第一散射參數，分別測量並保存開路去嵌入結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第二散射參數、短路去嵌入結構在所述N個不同頻率的測試信號下的第三散射參數； 對N個所述第一散射參數、N個所述第二散射參數及N個所述第三散射參數進行去嵌入處理，以獲取N個第一去嵌入散射參數； 根據所述N個第一去嵌入散射參數繪製待測元件的頻率特性曲線； 在矢量網絡分析儀產生特定頻率的測試信號的條件下，分別測量測試結構在所述待測元件輸入端被施加M個不同電壓、輸出端被施加第三固定電壓下的第四散射參數，所述特定頻率的測試信號為所述N個不同頻率的測試信號中的一個； 從保存的N個所述第二散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第二散射參數，將其定義為第二特定散射參數，從保存的N個所述第三散射參數中篩選出當測試信號的頻率為所述特定頻率時所獲取的第三散射參數，將其定義為第三特定散射參數； 對第二特定散射參數、第三特定散射參數及M個所述第四散射參數進行去嵌入處理，以獲取M個第二去嵌入散射參數； 根據所述M個第二去嵌入散射參數繪製待測元件的電壓特性曲線。
2.根據權利要求1所述的去嵌入的方法，其特徵在於，N個所述測試信號的頻率從測試頻率範圍50MHz 20. 05GHz中選取，步長為O. 1GHz, N=201。
3.根據權利要求2所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述特定頻率為2.45GHz、5. 05GHz 或 10. 05GHz ο
4.根據權利要求1所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述待測元件為電晶體，電晶體的柵極作為待測元件的輸入端，電晶體的漏極作為待測元件的輸出端。
5.根據權利要求4所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述第一固定電壓不大於電晶體 被整合進集成電路時電晶體柵極的工作電壓，所述第二固定電壓不大於電晶體被整合進集成電路時電晶體漏極的工作電壓。
6.根據權利要求5所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述M個不同電壓從零至電晶體柵極工作電壓的電壓範圍中選取，所述第三固定電壓不大於電晶體被整合進集成電路時電晶體漏極的工作電壓。
7.根據權利要求1所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述待測元件為電阻器。
8.根據權利要求7所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述第一固定電壓不大於電阻器被整合進集成電路時電阻器的工作電壓，所述第二固定電壓為零。
9.根據權利要求8所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述M個不同電壓從零至電阻器工作電壓的電壓範圍中選取，所述第三固定電壓為零。
10.根據權利要求1所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述待測元件為電容器。
11.根據權利要求10所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述第一固定電壓不大於電容器被整合進集成電路時電容器的工作電壓，所述第二固定電壓為零。
12.根據權利要求11所述的去嵌入的方法，其特徵在於，所述M個不同電壓從負電容器工作電壓至電容器工作電壓的電壓範圍中選取，所述第三固定電壓為零。
13.根據權利要求1所述的去嵌入的方法，其特徵在於，獲取所述第一去嵌入散射參數的步驟包括 將所述第一散射參數轉化為對應的第一導納參數，第二散射參數轉化為對應的第二導納參數，第三散射參數轉化為對應的第三導納參數； 將所述第一導納參數減去第二導納參數，獲取第四導納參數； 將所述第三導納參數減去第二導納參數，獲取第五導納參數； 將所述第四導納參數轉化為對應的第一阻抗參數，將所述第五導納參數轉化為對應的第二阻抗參數； 將所述第一阻抗參數減去第二阻抗參數，獲取第三阻抗參數； 將所述第三阻抗參數轉化為對應的所述第一去嵌入散射參數。
全文摘要
本發明公開了一種去嵌入的方法，該方法在利用矢量網絡分析儀測量測試結構、開路去嵌入結構及短路去嵌入結構在多個不同頻率的測試信號下的散射參數的同時，將多個開路去嵌入結構的散射參數及多個短路去嵌入結構的散射參數進行了保存，故在後續獲取待測元件在測試信號頻率為所述特定頻率下的去嵌入散射參數時，不需再對開路去嵌入結構在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，也不需再對短路去嵌入結構在測試信號頻率為所述特定頻率下的散射參數進行測量，使去嵌入的方法更為簡單，並減少了矢量網絡分析儀的佔用。當為了更全面的分析待測元件的電壓特性時需多次改變所述特定頻率，在這種情況下本發明所提供技術方案的效果更為顯著。
文檔編號G01R31/27GK103063999SQ20121056406
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者廖夢星 申請人:上海宏力半導體製造有限公司