地－信號－地(gsg)測試結構的製作方法
2023-12-06 13:31:41
專利名稱：地－信號－地(gsg)測試結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體裝置的測量技術，特別涉及一種用於集成電路中的RF裝置性能的生產測量的地-信號-地(GSG)測試結構。
最好利用地-信號-地(GSG)構造對半導體裝置進行RF和微波特徵的兩埠s參數測量，這典型的如
圖1所示。這需要六個焊盤，這些焊盤組成2行、每行3個焊盤的矩陣。如圖1所示，信號焊盤S1被設置在兩個接地焊盤G1a和G1b之間，並且所有這三個焊盤通過RF探頭11連接到一個埠。同樣，信號焊盤S2被設置在兩個接地焊盤G2a和G2b之間，並且所有這三個焊盤通過RF探頭12連接到另一個埠。每個焊盤被設置在形成於金屬層13之上的正方形開口中。待測裝置(DUT)14被設置在兩信號焊盤S1和S2之間。
如圖1所示的GSG測試結構通常被設置在生產矽晶片的集成電路管芯區之間的特別放大的鋸齒通道(saw lane)內，以便測量半導體產品的RF裝置性能。然而，這種測試結構的最小寬度為300-400um。當鋸齒通道很窄(有時小於100um)時，這就不合適了。因此，一般必須採用特別放大的鋸齒通道。已經考慮幾個可選擇的方案來解決該問題。
一種解決方案是不將GSG測試結構放置在生產掩模測試上。然而，這樣做存在著RF裝置特性不能在產品上被監測的嚴重缺陷。也不能將RF規格強加作為晶片級驗收/報廢標準的一部分。並且這樣做還必須處理其上帶有GSG結構的特殊的非產品矽，以獲得關於RF性能的趨向數據。這種矽直接損害了製造廠的生產量和獲利能力。而且這樣做僅提供了趨向數據，卻從不能用於指示產品矽的各單獨晶片是好是壞。
另一個解決方案是利用GSG測試結構來替換掩模刻線(mask reticle)中的一個或多個產品管芯區。這允許對於生產晶片上的廢品進行RF監測和屏蔽。然而，由測試結構替代的產品管芯區的數量會直接降低生產率。並且還為每個晶片給出多於所需的GSG測試結構。
另一個可替換的解決方案是採用插入式(drop-in)測試結構。在該策略中，包括有GSG結構的測試結構被與刻線上的產品分開地分組。通常，在光刻步驟中只有包含產品管芯的該組被曝光。在晶片上的某些預定位置處，測試結構的組被代為曝光，或者說用「插入式」測試結構代替產品管芯。然而，由於產品和測試組共享相同刻線上的空間，因此，通過未被曝光的一組的光必須被阻斷。此外，產品區變得更小，因為其不再佔據全部刻線區。這就使得掩模生成和光刻步驟變得複雜，並且降低了工廠的生產能力。此外還使測試更加複雜。
因此，需要一種更好的解決方案，以便以較低的複雜度在晶片的狹窄的鋸齒通道內實施s參數GSG測量。
為實現上述目的，本發明提供一種地-信號-地(GSG)測試結構的新的配置，其包括一對信號焊盤和兩對接地焊盤。特別地，所有的六個焊盤線性排列。因此，該結構的寬度可小於100um，並且該結構適於被設置在具有通常利用在生產運行中的寬度的狹窄鋸齒通道中。
在參考附圖閱讀了本發明的優選實施例的詳細描述後，本發明的以上和其它的特徵及優勢會更加清楚，其中圖1為現有技術的GSG測試結構的配置；以及圖2為根據本發明的GSG測試結構的配置。
如圖2所示，根據本發明，該兩埠s參數GSG測試結構的所有六個焊盤線性排列，而不是如圖1所示的現有技術中的2×3矩陣構造。
特別地，該對信號焊盤S1、S2被設置在兩對接地焊盤G1a、G2a和G1b、G2b之間，並且所有的六個焊盤G1a、G2a、S1、S2、G1b、G2b線性排列，如圖2所示。與現有技術中的300um或更多相比，該結構的寬度可以小於100um，從而使得該結構適合被設置在狹窄的鋸齒通道內，以便測試產品上的半導體裝置的性能。
如圖2所示，接地焊盤G1a和G1b以及信號焊盤S1通過RF探頭11連接到一個埠，而接地焊盤G2a和G2b以及信號焊盤S2通過RF探頭12連接到另一埠。
該對信號焊盤S1和S2被設置在上金屬層13上，待測裝置(DUT)14被設置在兩個信號焊盤S1和S2之間。
各對接地焊盤G1a、G2a、G1b、G2b被設置在橫過上金屬層13下方的下金屬層15上，因此通過下金屬層15可以將接地路徑直接貼近裝置14。這具有在信號焊盤下方提供低電阻接地屏蔽的優點，從而給出更為無噪聲的測量。
在一個實施例中，焊盤之間的間距約為100um，並且探頭之間的間距約為200um。
雖然以上描述了本發明的優選實施例，但是應理解的是，本領域技術人員在不脫離本發明精神的前提下能夠進行其它的修改、變型和改變。例如，與圖1所示的正方形開口不同，接地焊盤G1a和G2a可具有共有的單一矩形焊盤開口。這也適用於接地焊盤G1b和G2b。因此，本發明的保護範圍僅意欲由所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種用於集成電路中的RF裝置性能的生產測量的地-信號-地(GSG)測試結構，包括一對信號焊盤(S1，S2)和兩對接地焊盤(G1a，G2a；G1b，G2b)，其中所有所述的六個焊盤(G1a，G2a，S1，S2，G1b，G2b)線性排列。
2.如權利要求1的測試結構，其中每個所述焊盤對(G1a，G2a；S1，S2；G1b，G2b)包括連接到第一RF探頭(11)的第一焊盤(G1a，S1，G1b)以及連接到第二RF探頭(12)的第二焊盤(G2a，S2，G2b)。
3.如權利要求2的測試結構，其中所有的所述第一RF探頭(11)連接到第一埠，而所有的所述第二RF探頭(12)連接到第二埠。
4.如權利要求3的測試結構，其中所述信號焊盤對(S1，S2)位於所述兩對接地焊盤(G1a，G1b；G2a，G2b)之間。
5.如權利要求4的測試結構，其中所述各第一焊盤(G1a，S1，G1b)和所述各第二焊盤(G2a，S2，G2b)的位置是交替的。
6.如權利要求5的測試結構，其中待測裝置(DUT)(14)位於所述信號焊盤對(S1，S2)之間。
7.如權利要求6的測試結構，其中所述信號焊盤對(S1，S2)被設置在上金屬層(13)之上，並且所述兩對接地焊盤(G1a，G1b；G2a，G2b)被設置在下金屬層(15)之上。
8.如權利要求7的測試結構，其中所述兩對接地焊盤當中的每一對(G1a，G2a；G1b，G2b)具有共有的單一焊盤開口。
9.如權利要求8的測試結構，其中焊盤間距為100um，而探頭間距為200um。
10.一種GSG測試焊盤配置，其包括一對信號焊盤(S1，S2)和兩對接地焊盤(G1a，G1b；G2a，G2b)，其中所有的所述焊盤(G1a，G2a，S1，S2，G1b，G2b)線性排列。
11.如權利要求10的裝置，其中所有的所述焊盤(G1a，G2a，S1，S2，G1b，G2b)被設置在晶片的鋸齒通道中。
12.如權利要求11的裝置，其中所述信號焊盤對(S1，S2)位於所述兩對接地焊盤(G1a，G1b，；G2a，G2b)之間。
13.如權利要求12的裝置，其中所述各焊盤對當中的每一對(G1a，G2a；S1，S2；G1b，G2b)包括連接到第一RF探頭(11)的第一焊盤(G1a，S1，G1b)以及連接到第二RF探頭(12)的第二焊盤(G2a，S2，G2b)。
14.如權利要求13的裝置，其中所有的所述第一RF探頭(11)連接到第一埠，而所有的所述第二RF探頭(12)連接到第二埠。
15.如權利要求14的裝置，其中所述各第一焊盤(G1a，S1，G1b)和所述各第二焊盤(G2a，S2，G2b)的位置是交替的。
全文摘要
一種用於集成電路中的RF裝置性能的生產測量的地－信號－地(GSG)測試結構，包括一對信號焊盤(S1，S2)和兩對接地焊盤(G1a，G1b；G2a，G2b)。所有這六個焊盤(G1a，G2a，S1，S2，G1b，G2b)線性排列，由此該結構的寬度足夠小，從而足以將該結構設置在晶片的狹窄鋸齒通道內。
文檔編號G01R31/28GK1886665SQ200480035506
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月29日 優先權日2003年12月1日
發明者D·M·斯米德 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司