專利名稱:去嵌入的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件的測(cè)試,特別涉及去嵌入(de-embedding)的裝置和方法。
背景技術(shù):
形成于半導(dǎo)體基板上的集成電路包括多個(gè)有源和無(wú)源元件,例如電阻器、電感器、 電容器、晶體管、放大器等。上述元件是依照設(shè)計(jì)規(guī)格(design specification)而制造,其 中設(shè)計(jì)規(guī)則定義上述元件所表現(xiàn)的理想的實(shí)體(physical)/電性特征(例如電阻值、電感 值、電容值、增益等)。一般而言,雖然希望能確認(rèn)每一個(gè)制造的元件是否符合其特定的設(shè)計(jì) 規(guī)格,然而在元件整合進(jìn)集成電路之后,個(gè)別的元件通常無(wú)法很容易地被測(cè)試。因此,集成 電路個(gè)別元件的獨(dú)立的復(fù)制元件(stand-alone copies)被制造于晶片之上,其中復(fù)制元件 由與集成電路元件相同的工藝所制造,并具有與集成電路元件相同的實(shí)體/電性特征,并 且假設(shè)獨(dú)立的復(fù)制元件所測(cè)量的實(shí)體/電性特征表示無(wú)法被測(cè)試的集成電路個(gè)別元件的 實(shí)體/電性特征。在測(cè)試期間,稱為待測(cè)元件(device-under-test,DUT)的獨(dú)立的復(fù)制元件電性連 接至導(dǎo)線(leads)和測(cè)試焊盤(pán)(test pads),并且導(dǎo)線和測(cè)試焊盤(pán)進(jìn)一步電性連接至外部 的測(cè)試裝置。雖然所測(cè)量的實(shí)體/電性特征應(yīng)正確地表示待測(cè)元件(和集成電路元件)的 實(shí)體/電性特征,但是,因?yàn)橛蓪?dǎo)線和測(cè)試焊盤(pán)(例如導(dǎo)線和測(cè)試焊盤(pán)的電阻值、電容值和 電感值)產(chǎn)生的寄生效應(yīng)(parasitica)也貢獻(xiàn)至待測(cè)元件所測(cè)量的實(shí)體/電性特征,所 以,通常通過(guò)稱為去嵌入(de-embedding)的方法,用以扣除寄生效應(yīng)并顯出待測(cè)元件本質(zhì) 的實(shí)體/電性特征。因此,需要正確的去嵌入方法,用以消除寄生效應(yīng),并正確地描述待測(cè)元件的本質(zhì) 特性(并且最終能正確地描述集成電路個(gè)別元件表現(xiàn)的本質(zhì)特性)。目前,晶片上廣泛應(yīng) 用的去嵌入方法有“開(kāi)路-短路”(open-short)、“開(kāi)路-傳輸線”(open-thru)和“傳輸 線-反射-傳輸線”(thru-ref lect-line,TRL),且上述三種方法用以說(shuō)明寄生效應(yīng),例如測(cè) 試焊盤(pán)和導(dǎo)線在高頻(約十億赫茲,GHz)時(shí)產(chǎn)生的電阻值、電感值和電容值。然而,目前的 去嵌入方法遭遇的問(wèn)題包括過(guò)度去嵌入(short over de-embedding)、由導(dǎo)孔(via holes) 和連接線(interconnections)產(chǎn)生的過(guò)量的寄生效應(yīng),與缺乏三維的去嵌入方法。這些問(wèn) 題在高頻時(shí)(例如50GHz)更加嚴(yán)重。因此,雖然目前的去嵌入方法對(duì)于其欲解決的問(wèn)題大 致上差強(qiáng)人意,但是其仍非在每一方面都讓人感到滿意。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明公開(kāi)一種去嵌入的方法,包括形成具有待測(cè) 元件的受測(cè)結(jié)構(gòu),待測(cè)元件嵌入受測(cè)結(jié)構(gòu)之內(nèi),受測(cè)結(jié)構(gòu)具有多個(gè)左測(cè)試焊盤(pán)和多個(gè)右測(cè) 試焊盤(pán),右測(cè)試焊盤(pán)和左測(cè)試焊盤(pán)耦接待測(cè)元件,待測(cè)元件將受測(cè)結(jié)構(gòu)分成左半結(jié)構(gòu)和右 半結(jié)構(gòu),每一左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)均具有本征傳輸參數(shù);形成多個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),每一虛設(shè) 受測(cè)結(jié)構(gòu)均包括左焊盤(pán)和右焊盤(pán);測(cè)量受測(cè)結(jié)構(gòu)和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù);以及使用左
6半結(jié)構(gòu)和右結(jié)構(gòu)的本征傳輸參數(shù)與受測(cè)結(jié)構(gòu)和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù),推導(dǎo)待測(cè)元件的 本征傳輸參數(shù)。本發(fā)明的另一實(shí)施例公開(kāi)一種去嵌入的裝置,包括受測(cè)結(jié)構(gòu)、待測(cè)元件與多個(gè)虛 設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)。受測(cè)結(jié)構(gòu)具有多個(gè)左測(cè)試焊盤(pán)和多個(gè)右測(cè)試焊盤(pán);待測(cè)元件嵌入于受測(cè)結(jié)構(gòu) 內(nèi),并將受測(cè)結(jié)構(gòu)分成左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu);以及多個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),每一虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)均 具有左焊盤(pán)和右焊盤(pán);其中,虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)與左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu) 相關(guān),使得待測(cè)元件的本征傳輸參數(shù)可由虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù)和受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù) 推導(dǎo)得到。本發(fā)明的另一種實(shí)施例公開(kāi)一種去嵌入的方法,包括形成半導(dǎo)體基板上的第一 受測(cè)結(jié)構(gòu),第一受測(cè)結(jié)構(gòu)為對(duì)稱的且具有左測(cè)試焊盤(pán)和右測(cè)試焊盤(pán);嵌入待測(cè)元件于第一 受測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi),待測(cè)元件將受測(cè)結(jié)構(gòu)分成左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu),左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)分別包 括第一傳輸線和第二傳輸線,第一傳輸線和第二傳輸線均耦接待測(cè)元件;形成半導(dǎo)體基板 上的第二受測(cè)結(jié)構(gòu),第二受測(cè)結(jié)構(gòu)具有通過(guò)第三傳輸線耦接的左焊盤(pán)和右焊盤(pán);測(cè)量第一 受測(cè)結(jié)構(gòu)和第二受測(cè)結(jié)構(gòu)的寄生效應(yīng),用以分別作為第一寄生效應(yīng)和第二寄生效應(yīng);計(jì)算 左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)的寄生效應(yīng),計(jì)算左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)的寄生效應(yīng)的步驟使用第一寄 生效應(yīng)和第二寄生效應(yīng);以及使用第一寄生效應(yīng)和第二寄生效應(yīng)以及左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu) 的上述寄生效應(yīng),取得待測(cè)元件的本征傳輸特性。本發(fā)明可避免過(guò)度去嵌入。
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的多種型態(tài)可由附圖而被最佳地了解。然而,要強(qiáng)調(diào)的是,根據(jù) 產(chǎn)業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例,本發(fā)明多種特征并未依照比例繪制。實(shí)際上,為了清楚地討論本發(fā)明多 種特征,其尺寸是可任意增減的。圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的去嵌入方法的流程圖;圖2A、圖3A、圖3B、圖4A和圖4B為根據(jù)圖1的去嵌入方法的多種測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視 圖;圖2B為根據(jù)圖1的去嵌入方法的多種測(cè)試結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;圖5A和圖5B分別為根據(jù)本發(fā)明的具有插槽式浮置屏蔽的慢波(slow-wave)共平 面?zhèn)鬏斁€與具有插槽式接地屏蔽的慢波共平面?zhèn)鬏斁€的三維圖示;以及圖6為本發(fā)明應(yīng)用的雙端口網(wǎng)絡(luò)的示意圖。其中,附圖標(biāo)記說(shuō)明如下10 插槽式浮置帶線屏蔽;20 插槽式接地帶線屏蔽;IOA 共平面?zhèn)鬏斁€;IOB 共平面接地線;16 電介質(zhì)層;20 硅基板;11 去嵌入方法;30 待測(cè)元件;
40 受測(cè)結(jié)構(gòu);145、150 結(jié)構(gòu);85 左半結(jié)構(gòu);90 右半結(jié)構(gòu);44、46、48、80、44B、48B、105、125、165、110、130、170 測(cè)試焊盤(pán);95、100、160 虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu);52、54、115、135、175、54A、54B 傳輸線;55、56、120、140、180 長(zhǎng)度;65、70、122、142、182 寬度;58A、58B 導(dǎo)線;75 導(dǎo)電層;185、190、195 區(qū)段。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供多種不同的實(shí)施例或例子,用以實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)特征。以下特定例 子的元件或設(shè)置僅用以簡(jiǎn)述本發(fā)明。特定例子的元件或設(shè)置僅作為例子,并非用以限定本 發(fā)明。再者,在第二技術(shù)特征形成期間/之前的第一技術(shù)特征包括使第一和第二技術(shù)特征 直接相關(guān)的實(shí)施例,也包括使第一和第二技術(shù)特征間接相關(guān)的額外的實(shí)施例。為了簡(jiǎn)化本 發(fā)明,多種技術(shù)特征是以不同比例而繪制。根據(jù)本發(fā)明的多種形態(tài),圖1所示為去嵌入方法11的流程圖。參考圖1,去嵌 入方法11啟始于步驟13,用以形成具有待測(cè)元件的受測(cè)結(jié)構(gòu)(test structure),且受測(cè) 結(jié)構(gòu)嵌入于待測(cè)元件中。受測(cè)結(jié)構(gòu)具有耦接待測(cè)元件的左焊盤(pán)(left pads)和右焊盤(pán) (right pads)。待測(cè)元件將受測(cè)結(jié)構(gòu)分成左半結(jié)構(gòu)(left half structure)和右半結(jié)構(gòu) (right half structure)。每一個(gè)左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)均具有本征傳輸參數(shù)(intrinsic transmission parameters)。接著,去嵌入方法11進(jìn)行步驟15,用以形成多個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié) 構(gòu)(dummy test structures)。每一個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)包括左焊盤(pán)和右焊盤(pán)。接著,去嵌入 方法11進(jìn)行步驟17,用以測(cè)量受測(cè)結(jié)構(gòu)和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù)。接著,去嵌入方法11 進(jìn)行步驟19,使用左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)的本征傳輸參數(shù)以及受測(cè)結(jié)構(gòu)和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳 輸參數(shù),用以推導(dǎo)(derive)待測(cè)元件的本征傳輸參數(shù)。根據(jù)圖1所述的去嵌入方法11,圖2至圖4描述用于去嵌入方法11的多種受測(cè)結(jié) 構(gòu)的俯視圖和側(cè)視圖。參考圖2A,待測(cè)元件30被嵌入于受測(cè)結(jié)構(gòu)40之中。在本發(fā)明中,待 測(cè)元件30包括有源射頻元件(active radio frequency device)和無(wú)源射頻元件。舉例 而言,待測(cè)元件30為射頻集成電路(RFIC)元件。受測(cè)結(jié)構(gòu)40包括測(cè)試焊盤(pán)44、46、48和 50。測(cè)試焊盤(pán)44和46包括信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)(也可稱為信號(hào)測(cè)試焊盤(pán)),而測(cè)試焊盤(pán)48和 50包括接地的測(cè)試焊盤(pán)(也可稱為接地測(cè)試焊盤(pán))。在本實(shí)施例中,測(cè)試焊盤(pán)44和48 (測(cè) 試焊盤(pán)46和50)以接地-信號(hào)線-接地(ground-signal-ground,GSG)組態(tài)而被設(shè)置,其 中,接地的測(cè)試焊盤(pán)48鄰接于(信號(hào)的)測(cè)試焊盤(pán)44。在另一實(shí)施例中,受測(cè)結(jié)構(gòu)40以測(cè) 試焊盤(pán)44和48的其他組態(tài)而被設(shè)置,例如,接地_信號(hào)線(GS)、接地-信號(hào)線-接地-信 號(hào)線-接地(GSGSG)與/或其他合適的測(cè)試組態(tài)。在一實(shí)施例中,受測(cè)結(jié)構(gòu)40以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知悉的基板(電磁)屏蔽(substrate shielded)技術(shù)而被設(shè)計(jì)并制造。因此, 可以減少潛在的電磁場(chǎng)輻射泄漏至半導(dǎo)體基板(此處未顯示)。在基板屏蔽技術(shù)中,受測(cè)結(jié) 構(gòu)40在基板上制造,并且,受測(cè)結(jié)構(gòu)40包括接地的下金屬平面(此處未顯示),其中,下金 屬平面使用密集的導(dǎo)孔陣列(denser via arrays)而被接地(grounded),用以屏蔽(硅) 基板。這種設(shè)置方式的特征在于受測(cè)結(jié)構(gòu)40視為不會(huì)耦接至其他網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)。參考圖2A,信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44和46電性耦接至傳輸線52和54,其中傳輸線52和 54分別具有長(zhǎng)度55和56。因?yàn)閭鬏斁€52和54也耦接至待測(cè)元件30,借此建立待測(cè)元件 30與外部元件的電性連接。接地的測(cè)試焊盤(pán)48和50通過(guò)導(dǎo)線58彼此耦接,其中導(dǎo)線58 為傳輸線并被視為接地線。接地的測(cè)試焊盤(pán)48和接地的導(dǎo)線58提供待測(cè)元件30的電性 接地參考點(diǎn)。測(cè)試焊盤(pán)44和48、傳輸線52和54與接地的導(dǎo)線58的每一個(gè)均包括導(dǎo)電材 料,例如鋁、銅、鋁銅合金、鋁合金、銅合金、其他金屬、多晶硅與/或上述導(dǎo)電材料的組合。 在本實(shí)施例中,信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44和46與接地的測(cè)試焊盤(pán)48和50的尺寸與材料實(shí)質(zhì)上 相同。測(cè)試焊盤(pán)44、46、48和50耦接至外部裝置,例如測(cè)試器(tester),故待測(cè)元件30與 外部裝置的電性連接于焉建立。傳輸線也分別具有寬度65和70。在本實(shí)施例中,寬度65 和70均約為0. 4微米(μ m),在其他實(shí)施例中,寬度65和70可大于0. 4微米。參考圖2B,圖2B顯示部分的受測(cè)結(jié)構(gòu)40的側(cè)視圖。受試結(jié)構(gòu)40包括多個(gè)導(dǎo)電 層75與導(dǎo)孔80,導(dǎo)電層和導(dǎo)孔80耦接待測(cè)元件30。導(dǎo)電層75也可為眾所周知的居間的 金屬化層(metallization layers),其中金屬化層可存在于多個(gè)半導(dǎo)體元件內(nèi)。導(dǎo)電層75 和導(dǎo)孔80包括導(dǎo)電材料,例如鋁、銅、鋁銅合金、鎢與/或上述導(dǎo)電材料的組合。待測(cè)元件 30被嵌入受測(cè)結(jié)構(gòu)的多個(gè)導(dǎo)電層75的任一層內(nèi)。在本實(shí)施例中,由點(diǎn)A至點(diǎn)B的導(dǎo)電層 75和導(dǎo)孔80代表將待測(cè)元件30耦接至信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44的傳輸線52,如圖2A所示;由 點(diǎn)C至點(diǎn)F的導(dǎo)電層75和導(dǎo)孔80代表將待測(cè)元件30耦接至信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)46的傳輸線 54,如圖2A所示。待測(cè)元件30具有本征傳輸參數(shù),用以表示待測(cè)元件30的真正的實(shí)體(physical)/ 電性的特征。當(dāng)待測(cè)元件30為了測(cè)量其本征參數(shù)而被測(cè)試時(shí),耦接至待測(cè)元件30的元件, 例如圖2A的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44和46以及傳輸線52和54,均會(huì)產(chǎn)生寄生效應(yīng)(包括寄生 電阻值、寄生電容值與寄生電感值)至測(cè)量結(jié)果,結(jié)果將對(duì)待測(cè)元件30的測(cè)量結(jié)果的正確 性造成不良的影響。因此,許多種去嵌入方法已經(jīng)被用于從待測(cè)元件30的測(cè)量結(jié)果取得待 測(cè)元件30的本征傳輸參數(shù)。然而,隨著測(cè)試頻率的增加,耦合至待測(cè)元件30的寄生效應(yīng)的 影響也越大,而使得目前的去嵌入方法變的不正確。舉例而言,參考圖2B,點(diǎn)C至點(diǎn)E的電 性信號(hào)通道構(gòu)成點(diǎn)C至點(diǎn)F的電性信號(hào)通道的40%,其中,點(diǎn)C至點(diǎn)F的電性信號(hào)通道構(gòu) 成受測(cè)結(jié)構(gòu)40的電性信號(hào)通道的一半。目前的去嵌入方法很難計(jì)算由受測(cè)結(jié)構(gòu)40的電 性信號(hào)通道點(diǎn)C至點(diǎn)F產(chǎn)生的寄生效應(yīng)的影響。在另一例子中,一種目前常用的去嵌入方 法使用“開(kāi)路_短路_傳輸線”近似(open-short-thru approach)的方式,在此去嵌入方 法將待測(cè)元件30由受測(cè)結(jié)構(gòu)40移除,并且一個(gè)額外的電性短路連接(electrical short connection)(此處未顯示)被安置于受測(cè)結(jié)構(gòu)40的點(diǎn)B和點(diǎn)C之間。因?yàn)殡娦远搪愤B接 可能包括金屬,并且金屬具有電阻值和電感值,故電性短路連接并沒(méi)有被去嵌入。然而,“開(kāi) 路_短路_傳輸線”的去嵌入方法并未考慮上述問(wèn)題,并且不論如何均無(wú)法由測(cè)量結(jié)果將電 性短路連接有效地去嵌入。因此,使用“開(kāi)路_短路_傳輸線”的去嵌入方法得到的待測(cè)元件30的本征傳輸參數(shù)是不正確的。這種現(xiàn)象稱為“過(guò)度去嵌入”,這表示在去嵌入時(shí)所扣除 的電阻值和電感值大于應(yīng)扣除的正確的數(shù)值?!斑^(guò)度去嵌入”的問(wèn)題在高頻更加嚴(yán)重,例如 在頻率等于或高于50GHz之時(shí)。“過(guò)度去嵌入”的問(wèn)題也隨著電性短路連接的長(zhǎng)度變長(zhǎng)而 更加嚴(yán)重。為了克服目前的去嵌入方法的限制,本實(shí)施例使用多重測(cè)試結(jié)構(gòu),用以得到待測(cè) 結(jié)構(gòu)30的本征傳輸參數(shù)的正確結(jié)果。參考圖2A,待測(cè)元件30將受測(cè)結(jié)構(gòu)40分成左半結(jié)構(gòu) 85和右半結(jié)構(gòu)90。左半結(jié)構(gòu)85具有以本征傳輸參數(shù)表示的寄生效應(yīng),其中本征傳輸參數(shù) 以ABCD矩陣(也稱傳輸參數(shù))[Left_half]表示,并且右半結(jié)構(gòu)90具有以本征傳輸參數(shù)表 示的寄生效應(yīng),其中本征傳輸參數(shù)以ABCD矩陣(也稱傳輸參數(shù))[Right_half]表示。一般 而言,AB⑶矩陣可由圖6所示的雙端口網(wǎng)絡(luò)求得。AB⑶矩陣通過(guò)總電壓和總電流被定義,如以下公式所示V1 = A*V2+B*I2I1 = C*V2+D*I2其中,V1和V2分別為雙端口網(wǎng)絡(luò)的輸入電壓和輸出電壓,且I1和I2分別為雙端口 網(wǎng)絡(luò)的輸入電流和輸出電流。因此,A、B、C和D為雙端口網(wǎng)絡(luò)的AB⑶矩陣的元素,其中A、 B、C和D用以表示輸入電壓V1、輸出電壓V2、輸入電流I1和輸出電流I2的關(guān)系。將上述公 式以矩陣表示為
X B'Χ'人C D其中,AB⑶矩陣也稱為傳輸矩陣,或稱為雙端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)。AB⑶矩陣的特 征為兩個(gè)或以上串疊(cascaded)雙端口網(wǎng)絡(luò)的AB⑶矩陣為每個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)個(gè)別的AB⑶ 矩陣的乘積;同樣地,若要扣除串疊于其他雙端口網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)的AB⑶矩陣 時(shí),只要乘上該雙端口網(wǎng)絡(luò)的AB⑶矩陣的反矩陣即可。AB⑶矩陣的另一個(gè)特征為AB⑶矩 陣可通過(guò)測(cè)量雙端口網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù)(scattering parameters) (S-參數(shù))而得到,然后 將S-參數(shù)測(cè)量結(jié)果作數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換成ABCD矩陣。(若需更多ABCD矩陣的詳細(xì)討論,請(qǐng)參考由 David M. Pozar所著的“微波工程”,第二版,第206-208頁(yè))。在本實(shí)施例中,傳輸線52的 長(zhǎng)度55大約等于傳輸線54的長(zhǎng)度56。并且,因?yàn)闇y(cè)試焊盤(pán)44、46、48和50大致上具有相 同的尺寸與材料。因此,本實(shí)施例的左半結(jié)構(gòu)85大致上對(duì)稱于右半結(jié)構(gòu)90。換言之,受測(cè) 結(jié)構(gòu)40為對(duì)稱的受測(cè)結(jié)構(gòu)。因?yàn)樾盘?hào)的測(cè)試焊盤(pán)44和接地的測(cè)試焊盤(pán)48位于圖2的待測(cè)元件30的左側(cè),故 其分別稱為位于左側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44和位于左側(cè)的接地的測(cè)試焊盤(pán)48。同樣地,信號(hào) 的測(cè)試焊盤(pán)46和接地的測(cè)試焊盤(pán)50分別稱為位于右側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)46和位于右側(cè) 的接地的測(cè)試焊盤(pán)50。(用以代表寄生效應(yīng)的)位于左側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44和位于左 側(cè)的接地的測(cè)試焊盤(pán)48的本征傳輸參數(shù)以AB⑶矩陣[P_left]表示;(用以代表寄生效應(yīng) 的)右側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)46和位于右側(cè)的接地的測(cè)試焊盤(pán)50的本征傳輸參數(shù)以ABCD矩 陣[P_right]表示。ABCD矩陣[P_left]和[P_right]用以考慮藉于(測(cè)試)焊盤(pán)與(電 性)連接間的可能的不連續(xù)。在本實(shí)施例中,因?yàn)闇y(cè)試焊盤(pán)44、46、48和50大致上具有相 同的尺寸與材料,所以[P_left]大約等于[P_right],并且,[P_left]和[P_right]可總稱為[Pad]。在另一實(shí)施例中,[P_left]大致上不等于[P_right]。因?yàn)闇y(cè)試焊盤(pán)44、46、48和50耦接至測(cè)試器,故整個(gè)受測(cè)結(jié)構(gòu)40的傳輸參數(shù)可由 測(cè)量結(jié)果而得到。舉例而言,使用如網(wǎng)絡(luò)分析儀(network analyzer)的儀器,可以測(cè)量受 測(cè)結(jié)構(gòu)40的特征并以S-參數(shù)表示。接著,將S-參數(shù)的測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成ABCD矩陣的形式, 并以[A’]表示。為了有所區(qū)分,待測(cè)元件30的本征傳輸參數(shù)以[A]表示。將受測(cè)結(jié)構(gòu)40 的測(cè)量傳輸參數(shù)[A’]扣除左半結(jié)構(gòu)85和右半結(jié)構(gòu)90的本征傳輸參數(shù)(或寄生效應(yīng)),可 以得到受測(cè)元件30的本征傳輸參數(shù)[A]。上述結(jié)果可以數(shù)學(xué)方式表示為[A] = [LeftJialfr1* [A' ]* [RightjialfT1(公式 1)其中,[LeftJialfr1禾口 [RightjialfT1 分別為[Left_half]和[Right_half]的 反矩陣。因?yàn)閇A’]可由受測(cè)結(jié)構(gòu)40的測(cè)量結(jié)果很容易地得到,所以若要計(jì)算[A],只需求 解[Left_half]和[Right_half]即可,并且將受測(cè)結(jié)構(gòu)40的待測(cè)元件30正確地去嵌入。 在圖2A中,左半結(jié)構(gòu)85包括左側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44、左側(cè)的接地的測(cè)試焊盤(pán)48、傳輸線 52與左傳輸?shù)膶?dǎo)線58A ;右半結(jié)構(gòu)90包括右側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)46、右側(cè)的接地的測(cè)試焊 盤(pán)50、傳輸線54與右側(cè)的傳輸?shù)膶?dǎo)線58B。因此,將左側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)44、左側(cè)的接地 的測(cè)試焊盤(pán)48、傳輸線52與左側(cè)的傳輸?shù)膶?dǎo)線58A的傳輸參數(shù)串疊可以得到左半結(jié)構(gòu)85 的傳輸參數(shù);將右側(cè)的信號(hào)的測(cè)試焊盤(pán)46、右側(cè)的接地的測(cè)試焊盤(pán)50、傳輸線54與右側(cè)的 傳輸?shù)膶?dǎo)線58B串疊可以得到右半結(jié)構(gòu)90的傳輸參數(shù)。將傳輸線52與左側(cè)的傳輸?shù)膶?dǎo)線 58A的傳輸參數(shù)以ABCD矩陣的形式表示成[Thru_left];將傳輸線54與右傳輸?shù)膶?dǎo)線58B 的傳輸參數(shù)以ABCD矩陣的形式表示成[ThrU_right]。因此,可以得到以下公式[Left_half] = [P_left] * [Thru_left](公式 2)[Right_half] = [P_right] * [Thru_right](公式 3)因此,(公式1)可以表示成[A] = [P_left][Thru_left][A' ]*[P_ right]氺[Thru_right] 。參考圖3A和圖3B,圖3A和圖3B描述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)100。在一 實(shí)施例中,如圖3A所示,虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95使用上述基板屏蔽技術(shù)而被設(shè)計(jì)并制造。虛設(shè)受 測(cè)結(jié)構(gòu)95包括以“接地-信號(hào)線-接地(GSG),,組態(tài)設(shè)置的左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)105和右側(cè)的 測(cè)試焊盤(pán)110,左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)105和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)110通過(guò)傳輸線115互相耦接,其中 傳輸線115具有長(zhǎng)度120和寬度122。在一實(shí)施例中,長(zhǎng)度120大于300 μ m,例如500 μ m, 且寬度122約0.4 μ m,在其他實(shí)施例中寬度122大于0.4 μ m。傳輸線115的寄生效應(yīng)可以 使用本征傳輸參數(shù)表示,并可以使用ABCD矩陣[M_L]表示。在本實(shí)施例中,左側(cè)的測(cè)試焊 盤(pán)105和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)110與圖2A的測(cè)試焊盤(pán)44、46、48和50大致上分別具有相同的 尺寸與材料。因此,左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)105和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)110的傳輸參數(shù)(寄生效應(yīng)) 大致上分別等于[P_left]和[P_right](在本實(shí)施中,[P_left]大致上等于[P_right])。如圖3B所示,虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)100使用上述基板屏蔽技術(shù)而被設(shè)計(jì)并制造。虛設(shè)受 測(cè)結(jié)構(gòu)100包括以“接地-信號(hào)線-接地(GSG) ”組態(tài)設(shè)置的左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)125和右側(cè)的 測(cè)試焊盤(pán)130,左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)125和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)130通過(guò)傳輸線135互相耦接,其中 傳輸線135具有長(zhǎng)度140和寬度142。在一實(shí)施例中,傳輸線115的長(zhǎng)度120約為500 μ m, 傳輸線135的長(zhǎng)度140約為1000 μ m。傳輸線135的寄生效應(yīng)可以使用本征傳輸參數(shù)表示, 并可以使用ABCD矩陣[M_2L]表示。在本實(shí)施例中,左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)125和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)130與圖2A的測(cè)試焊盤(pán)44、46、48和50大致上分別具有相同的尺寸與材料。因此,左側(cè)的 測(cè)試焊盤(pán)105和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)110的傳輸參數(shù)(寄生效應(yīng))大致上分別等于[P_left] 和[P_right]。傳輸線135的長(zhǎng)度140大約等于N乘上傳輸線115的長(zhǎng)度120。在本實(shí)施 例中,N = 2,傳輸線135的長(zhǎng)度140大約等于傳輸線115的長(zhǎng)度120的2倍。由于AB⑶矩 陣可以串疊相乘,因此,傳輸線135的傳輸參數(shù)[M_2L]大約等于[M_L]*[M_L]。虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95的每一個(gè)左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)105和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)110均耦接至 外部測(cè)試裝置,用以測(cè)量虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95的傳輸參數(shù)。傳輸參數(shù)的測(cè)量通過(guò)測(cè)量S-參數(shù) 而完成,并將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成ABCD矩陣的形式。因此,可以得到虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95的測(cè)量傳 輸參數(shù),以ABCD矩陣的形式表示成[TL_L1]。同樣地,可以得到虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)100的測(cè)量傳 輸參數(shù),以ABCD矩陣的形式表示成[TL_L2]。接著,可以得到以下公式[TL_L1] = [P_left]*[M_L]*[P_right](公式 4)[TL_L2] = [P_left]*[M_2L]*[P_right]= [P_left]*[M_L]*[M_L]*[P_right](公式 5)其中,將上述公式經(jīng)由數(shù)學(xué)運(yùn)算,可以求解[P_left]或[P_right]與[M_L],并以 下列公式表示[P_left]*[P_right] = [TL_L1]* [TLJ^r1* [TL_L1] (公式 6)[M_L] = [P_left]_1*[TL_Ll]*[P_right]_1(公式 7)因?yàn)閇TL_L1]和[TL_L2]可由測(cè)量結(jié)果得到,所以[P_left]、[P_right]和[M_L] 可被正確地求解。在一實(shí)施例中,[P_left]和[P_right]的計(jì)算結(jié)果如下
“ 1B/2“[P Iefll=(公式 8) L — J _C/(l+(A+D)/2) l+BC/2(l+(A+D)/2)_ 乂厶、乂
fl+BC/2(l+(A+D)/2) Β/2 [P right]=(公式 9)
_ C/(l+(A+D)/2) 1 _其中,A、B、C和D代表受測(cè)結(jié)構(gòu)40的AB⑶矩陣的元素。AB⑶矩陣的參數(shù)可以通 過(guò)測(cè)量受測(cè)結(jié)構(gòu)40的S-參數(shù)而得到,并將S-參數(shù)作數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換成ABCD矩陣的參數(shù)。如前述,[P_left]代表左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)105、125和測(cè)試焊盤(pán)44、48之一的本征傳 輸參數(shù)(或寄生效應(yīng));[P_right]代表右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)110、130和測(cè)試焊盤(pán)44、48之一 的本征傳輸參數(shù)(或寄生效應(yīng))。[M_L]代表傳輸線的本征傳輸參數(shù)(或寄生效應(yīng)),其 中傳輸線的長(zhǎng)度大約等于傳輸線115的長(zhǎng)度120。使用(公式8)和(公式9),可以求解 [Thru_left]和[Thru_right]。隨后,使用(公式 2)和(公式 3),可以求解[Left_halt] 和[Right_half]。在一實(shí)施例中,因?yàn)閭鬏斁€52和54的長(zhǎng)度55和56大約等于傳輸線115 的長(zhǎng)度120。因此,[Thru_left]和[Thru_right]大約等于[M_L]。因?yàn)閇M_L]可以由(公 式4)至(公式9)計(jì)算求得,所以也可求得[Thru_left]和[Thru_right]。再者,將與傳輸線115串疊的左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)105的本征傳輸參數(shù)以AB⑶矩陣的 形式[TL_leftl]表示。因?yàn)閇TL_leftl]代表結(jié)構(gòu)145的本征傳輸參數(shù),所以將測(cè)量傳輸 參數(shù)[TL_leftl]乘上[Pjightr1可以得到[TL_leftl],其中,結(jié)構(gòu)145與不具有右側(cè)的測(cè) 試焊盤(pán)110的虛設(shè)測(cè)試結(jié)構(gòu)95大致上相同。如圖3A示,代表[TL_leftl]的結(jié)構(gòu)145以虛 設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95上的箭頭和虛線表示。同樣地,將與傳輸線135串疊的左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)125
12的本征傳輸參數(shù)以ABCD矩陣的形式[TL_left2]表示。因?yàn)閇TL_left2]代表結(jié)構(gòu)150的 本征傳輸參數(shù),所以將測(cè)量傳輸參數(shù)[TL_left2]乘上[Pjightr1可以得到[TL_left2], 其中結(jié)構(gòu)150與不具有右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)130的虛設(shè)測(cè)試結(jié)構(gòu)100大致上相同。如圖3B示, 代表[TL_left2]的結(jié)構(gòu)150以虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)100上的箭頭和虛線表示。[P—right]—1代表 [P_right]的反矩陣。參考圖4A,圖4A描述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160。在一實(shí)施例中,虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160使用上 述基板屏蔽技術(shù)而被設(shè)計(jì)并制造。虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160包括以“接地-信號(hào)線-接地(GSG),, 組態(tài)設(shè)置的左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)165和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)170,左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)165和右側(cè)的測(cè) 試焊盤(pán)170通過(guò)傳輸線175互相耦接,其中傳輸線175具有長(zhǎng)度180和寬度182。在一實(shí) 施例中,傳輸線175的寬度182約為0.4 μ m,在另一實(shí)施例中,傳輸線175的寬度182大于 0. 4μ m。左側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)165和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)170耦接至外部的測(cè)試器,用以得到整個(gè) 虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160的傳輸參數(shù)的測(cè)量結(jié)果。舉例而言,可以得到虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160的S-參 數(shù)。接著,將S-參數(shù)的測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成ABCD矩陣的形式,并以[Thru]表示,其中,[Thru] 表示整個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160的測(cè)量傳輸參數(shù)(或寄生效應(yīng))。傳輸線175可以分成3個(gè)區(qū) 段-區(qū)段185、區(qū)段190和區(qū)段195。在本實(shí)施例中,區(qū)段185的長(zhǎng)度與圖3A的虛設(shè)受測(cè)結(jié) 構(gòu)95的傳輸線115的長(zhǎng)度120大致上相同。在另一實(shí)施例中,區(qū)段185的長(zhǎng)度與圖3B的 虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)100的傳輸線135的長(zhǎng)度140大致上相同。參考圖4A,區(qū)段190的長(zhǎng)度與圖2A的受測(cè)結(jié)構(gòu)40的傳輸線52的長(zhǎng)度55大致上 相同,且區(qū)段195的長(zhǎng)度與受測(cè)結(jié)構(gòu)40的傳輸線54的長(zhǎng)度56大致上相同。因此,傳輸線 175的長(zhǎng)度180大致上等于長(zhǎng)度120、55和56的總和。此外,參考圖4B,虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160 可以分成以下結(jié)構(gòu)如圖3A的結(jié)構(gòu)145(結(jié)構(gòu)145是不具有位于右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)110的虛 設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95)、如圖2A的不具有測(cè)試焊盤(pán)44和48的左半結(jié)構(gòu)85,以及如圖2A右半結(jié)構(gòu) 90。上述分解過(guò)程可以數(shù)學(xué)公式表示成[Thru] = [TL_leftl] * [Left_half] * [P_left] [Right_half](公式 10)因?yàn)閇Thru]可由虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160的測(cè)量結(jié)果得到,[P_left]可通過(guò)虛設(shè)受測(cè) 結(jié)構(gòu)95和100并進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算得到,且[TL_leftl]也可由[TL_leftl]*[Pjight]—1或[P_ left]*[M_L]得到,因此,可以求解[Left_half]和[Right_half]。一旦得到[Left_half]和[Right_half],使用(公式 1)可知[A] = [Left_ halfrWAJWRightJmlfr1,所以可以求解[A](待測(cè)元件30的本征傳輸參數(shù))。待測(cè)元 件30的已求得解的本征傳輸參數(shù)代表待測(cè)元件30的真正的傳輸特性,且不具有焊盤(pán)和傳 輸線的寄生效應(yīng),傳輸線將待測(cè)元件30耦接至外部元件。通過(guò)使用受測(cè)結(jié)構(gòu)40、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95、100和160,根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,去嵌 入方法的步驟如下述1)測(cè)量傳輸線115、傳輸線135、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)40的散射矩 陣,其中傳輸線115具有長(zhǎng)度120,傳輸線135具有長(zhǎng)度140 ;2)轉(zhuǎn)換傳輸線115、傳輸線135、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)40的散射矩 陣為傳輸線115、傳輸線135、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)160和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)40的ABCD矩陣[M_L]、 [M_2L]、[Thru]和[Α];3)計(jì)算分別位于左側(cè)和右側(cè)的測(cè)試焊盤(pán)44/48和46/50的ABCD矩陣,用以分別得到[P_left]和[P_right];4)計(jì)算傳輸線52和54的ABCD矩陣,用以分別得到[Thru_left]和[Thru_ right];5)計(jì)算ABCD矩陣[A],用以得到待測(cè)元件30的本征傳輸參數(shù)。在本實(shí)施例中,受測(cè)結(jié)構(gòu)40、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95、100和160形成于相同的半導(dǎo)體晶 片之上。受測(cè)結(jié)構(gòu)40、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95、100和160使用相同的技術(shù)與工藝制造而成(例 如,65nm RF-CMOS技術(shù))。待測(cè)元件30與受測(cè)結(jié)構(gòu)40—起形成。在另一實(shí)施例中,受測(cè)結(jié) 構(gòu)40、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95、100和160形成于不同的半導(dǎo)體晶片之上。受測(cè)結(jié)構(gòu)40、虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95、100和160的每一個(gè)均具有三個(gè)維度(三維)的結(jié) 構(gòu)。在某些實(shí)施例中,需要被去嵌入的寄生元件(parasitic components)(例如傳輸線與/ 或焊盤(pán))可能不是位在同一個(gè)二維平面內(nèi)。舉例而言,如圖2B所示,點(diǎn)D至點(diǎn)F的傳輸線 沿著X軸延伸,而點(diǎn)C至點(diǎn)D的導(dǎo)孔和金屬(化)層不僅延著X軸延伸,也延著Y軸延伸。 因?yàn)橛牲c(diǎn)D至點(diǎn)F的傳輸線也具有寬度(無(wú)法在圖2B中看見(jiàn),但可在圖2A中看見(jiàn)),故點(diǎn) D至點(diǎn)F的傳輸線是二維的結(jié)構(gòu)。因?yàn)橛牲c(diǎn)C至點(diǎn)F的傳輸線(傳輸線54)包括額外的維 度(Y軸),故傳輸線54是三維的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的去嵌入方法在去除三維結(jié)構(gòu)(例如圖2B的 傳輸線54)上已經(jīng)遭遇困難,但使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法可以克服上述困難。在某些實(shí)施例中,共平面波導(dǎo)(coplanar waveguide,CPff)用以作為受測(cè)結(jié)構(gòu)40、 虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95、100和160的傳輸線。如前述,半導(dǎo)體裝置可能包括居間的多個(gè)金屬化層。 上述共平面波導(dǎo)設(shè)置于多個(gè)金屬化層的任一層內(nèi)。共平面波導(dǎo)的直接測(cè)量(S-參數(shù)測(cè)量) 可以避免布局的不匹配,而布局的不匹配介于虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)(例如虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)95、100和 160)的已測(cè)量的寄生效應(yīng)與受測(cè)結(jié)構(gòu)(例如受測(cè)結(jié)構(gòu)40)的已測(cè)量的寄生效應(yīng)之間,其中 虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)專門(mén)用于去嵌入的虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),且受測(cè)結(jié)構(gòu)嵌入于上述虛設(shè)結(jié)構(gòu)的具有待 測(cè)元件的受測(cè)結(jié)構(gòu)。這種技巧可以建構(gòu)更正確的傳輸線模型。舉例而言,下列表1即列出 可用的傳輸線的不同型態(tài)。表 權(quán)利要求
一種去嵌入的方法,包括形成具有一待測(cè)元件的一受測(cè)結(jié)構(gòu),上述待測(cè)元件嵌入上述受測(cè)結(jié)構(gòu)之內(nèi),上述受測(cè)結(jié)構(gòu)具有多個(gè)左測(cè)試焊盤(pán)和多個(gè)右測(cè)試焊盤(pán),上述右測(cè)試焊盤(pán)和上述左測(cè)試焊盤(pán)耦接上述待測(cè)元件,上述待測(cè)元件將上述受測(cè)結(jié)構(gòu)分成一左半結(jié)構(gòu)和一右半結(jié)構(gòu),每一上述左半結(jié)構(gòu)和上述右半結(jié)構(gòu)均具有本征傳輸參數(shù);形成多個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),每一上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)均包括一左焊盤(pán)和一右焊盤(pán);測(cè)量上述受測(cè)結(jié)構(gòu)和上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù);以及使用上述左半結(jié)構(gòu)和上述右結(jié)構(gòu)的本征傳輸參數(shù)與上述受測(cè)結(jié)構(gòu)和上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的上述傳輸參數(shù),推導(dǎo)上述待測(cè)元件的本征傳輸參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的去嵌入的方法,其中上述形成上述受測(cè)結(jié)構(gòu)的步驟用以使上述 待測(cè)元件通過(guò)一第一傳輸線耦接上述左測(cè)試焊盤(pán),上述待測(cè)元件通過(guò)一第二傳輸線耦接上 述右測(cè)試焊盤(pán),上述第一傳輸線和第二傳輸線分別具有一第一和第二長(zhǎng)度,上述第一長(zhǎng)度 約等于上述第二長(zhǎng)度,并且上述形成上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的步驟形成一第一虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)、 一第二虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)與一第三虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),其中在上述第一虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)中,上述左焊盤(pán)通過(guò)一第三傳輸線耦接上述右焊盤(pán),上述第 三傳輸線具有一第三長(zhǎng)度;在上述第二虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)中,上述左焊盤(pán)通過(guò)一第四傳輸線耦接上述右焊盤(pán),上述第 四傳輸線具有一第四長(zhǎng)度,上述第四長(zhǎng)度約為上述第三長(zhǎng)度的兩倍;以及在上述第三虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)中,上述左焊盤(pán)通過(guò)一第五傳輸線耦接上述右焊盤(pán),上述第 五傳輸線具有一第五長(zhǎng)度,上述第五長(zhǎng)度約等于上述第一、第二和第三長(zhǎng)度的總和,其中上 述第五傳輸線包括一第一、第二和第三區(qū)段,且上述第一區(qū)段的長(zhǎng)度約等于上述第三長(zhǎng)度 和上述第四長(zhǎng)度中之一,且上述第二區(qū)段的長(zhǎng)度約等于上述第一長(zhǎng)度,且上述第三區(qū)段的 長(zhǎng)度約等于上述第二長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的去嵌入的方法,其中上述推導(dǎo)上述待測(cè)元件的上述本征傳輸參 數(shù)的步驟包括使用公式[A] = [LeftJiaIfT1*[A’ ]*[RightJiaIfr1計(jì)算上述待測(cè)元件的 上述本征傳輸參數(shù),其中[A]、[Left_half]、[A’ ]和[Right_half]均為ABCD矩陣形式,并 且其中[A]代表上述待測(cè)元件的上述本征傳輸參數(shù); [A’ ]代表上述受測(cè)結(jié)構(gòu)的上述傳輸參數(shù); [Left_half]代表左半結(jié)構(gòu)的上述本征傳輸參數(shù);以及 [Right_half]代表右半結(jié)構(gòu)的上述本征傳輸參數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的去嵌入的方法,其中上述推導(dǎo)上述待測(cè)元件的上述本征傳輸參 數(shù)的步驟還包括使用公式[Thru] = [TL_leftl]*[Left_half]*[P_left][Right_half] 計(jì)算[Left_half]和[Right_half],其中[Thru]、[P_left]和[TL_leftl]均為 ABCD 矩陣 形式,并且其中[Thru]代表上述第三虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的上述傳輸參數(shù);[P.left]代表上述受測(cè)結(jié)構(gòu)的上述左測(cè)試焊盤(pán)之一的上述本征傳輸參數(shù),與上述虛設(shè) 受測(cè)結(jié)構(gòu)之一的上述左焊盤(pán)的上述本征傳輸參數(shù);以及[TL_leftl]代表乘以[P—rightr1的(上述第一、第二和第三虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)之一的上述傳輸參數(shù)),[P.right]-1代表上述受測(cè)結(jié)構(gòu)的上述右測(cè)試焊盤(pán)之一的上述本征傳輸參數(shù) 的反矩陣,與上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)之一的上述右焊盤(pán)的上述本征傳輸參數(shù)的反矩陣。
5.如權(quán)利要求4所述的去嵌入的方法,其中[左_半]和[右_半]的計(jì)算的步驟 還包括計(jì)算[墊片_左]和[墊片_右],其中[左_半]即[Left_half],[右_半]即 [Right_half],[墊片_左]即[P_left],[墊片_右]即[P.right],其中[墊片_左]和 [墊片_右]由以下列公式計(jì)算「1Β/2 "I[P left]=- _C/(l+(A+D)/2) l+BC/2(l+(A+D)/2)_ ["l+BC/2(l+(A+D)/2) Β/2"[P right]=_ C/(l+(A+D)/2) 1 _其中A、B、C和D代表受測(cè)結(jié)構(gòu)的AB⑶矩陣的元素,且A、B、C和D代表上述受測(cè)結(jié)構(gòu) 的一輸入電流、一輸出電流、一輸入電壓和一輸出電壓之間的關(guān)系,并且A、B、C和D可以通 過(guò)測(cè)量受測(cè)結(jié)構(gòu)的散射參數(shù)而得到,并將上述散射參數(shù)作數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換成上述ABCD矩陣。
6.如權(quán)利要求4所述的去嵌入的方法,其中上述推導(dǎo)上述待測(cè)元件的上述本征傳輸 參數(shù)的步驟還包括使用[TL_L1]和[TL_L2]推導(dǎo)[P_left]和[P_right],其中[TL_L1]和 [TL_L2]為ABCD矩陣形式,分別代表上述第一虛設(shè)測(cè)試結(jié)構(gòu)和第二虛設(shè)測(cè)試結(jié)構(gòu)的上述傳 輸參數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的去嵌入的方法,其中上述[P_left和上述[P_right]的上述 推導(dǎo)的步驟包括求解公式[TL_L1] = [P_left]*[M_L]*[P_right]和公式[TL_L1] = [P_ left]*[M_L]*[M_L]*[P_right],用以得到公式[P_left]*[P_right] = [TL_L1]*[TL_ I^rStTLJJ],其中[M_L]代表一傳輸線的ABCD矩陣形式的上述本征傳輸參數(shù),上述傳輸 線耦接于上述第一虛設(shè)測(cè)試結(jié)構(gòu)的上述左焊盤(pán)和上述右焊盤(pán)之間。
8.一種去嵌入的裝置,包括一受測(cè)結(jié)構(gòu),具有多個(gè)左測(cè)試焊盤(pán)和多個(gè)右測(cè)試焊盤(pán);一待測(cè)元件,嵌入于上述受測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi),并將上述受測(cè)結(jié)構(gòu)分成一左半結(jié)構(gòu)和一右半結(jié) 構(gòu);以及多個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),每一上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)均具有一左焊盤(pán)和一右焊盤(pán);其中,上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)與上述左半結(jié)構(gòu)和上述右半結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)相關(guān),使得 上述待測(cè)元件的本征傳輸參數(shù)可由上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù)和上述受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸 參數(shù)推導(dǎo)得到。
9.如權(quán)利要求8所述的去嵌入的裝置,其中上述虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)包括一第一虛設(shè)受測(cè)結(jié) 構(gòu)、一第二虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)與一第三虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),并且其中在上述受測(cè)結(jié)構(gòu)中,上述待測(cè)元件通過(guò)一第一傳輸線耦接上述左測(cè)試焊盤(pán),且上述待 測(cè)元件通過(guò)一第二傳輸線耦接上述右測(cè)試焊盤(pán),上述第一傳輸線和第二傳輸線分別具有一 第一和第二長(zhǎng)度,上述第一長(zhǎng)度約等于上述第二長(zhǎng)度;在上述第一虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)中,上述左焊盤(pán)通過(guò)一第三傳輸線耦接上述右焊盤(pán),上述第 三傳輸線具有一第三長(zhǎng)度;在上述第二虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)中,上述左焊盤(pán)通過(guò)一第四傳輸線耦接上述右焊盤(pán),上述第四傳輸線具有一第四長(zhǎng)度,上述第四長(zhǎng)度約為上述第三長(zhǎng)度的兩倍;以及在上述第三虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)中,上述左焊盤(pán)通過(guò)一第五傳輸線耦接上述右焊盤(pán),上述第 五傳輸線具有一第五長(zhǎng)度,上述第五長(zhǎng)度約等于上述第一、第二和第三長(zhǎng)度的總和,其中上 述第五傳輸線包括一第一、第二和第三區(qū)段,且上述第一區(qū)段的長(zhǎng)度約等于上述第三長(zhǎng)度 和上述第四長(zhǎng)度中之一,且上述第二區(qū)段的長(zhǎng)度約等于上述第一長(zhǎng)度,且上述第三區(qū)段的 長(zhǎng)度約等于上述第二長(zhǎng)度。
10.一種去嵌入的方法,包括形成一半導(dǎo)體基板上的一第一受測(cè)結(jié)構(gòu),上述第一受測(cè)結(jié)構(gòu)為對(duì)稱的且具有一左測(cè)試 焊盤(pán)和一右測(cè)試焊盤(pán);嵌入一待測(cè)元件于上述第一受測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi),上述待測(cè)元件將上述受測(cè)結(jié)構(gòu)分成一左半結(jié) 構(gòu)和一右半結(jié)構(gòu),上述左半結(jié)構(gòu)和上述右半結(jié)構(gòu)分別包括一第一傳輸線和一第二傳輸線, 上述第一傳輸線和上述一第二傳輸線均耦接上述待測(cè)元件;形成上述半導(dǎo)體基板上的一第二受測(cè)結(jié)構(gòu),上述第二受測(cè)結(jié)構(gòu)具有通過(guò)一第三傳輸線 耦接的左焊盤(pán)和右焊盤(pán);測(cè)量上述第一受測(cè)結(jié)構(gòu)和上述第二受測(cè)結(jié)構(gòu)的寄生效應(yīng),用以分別作為一第一寄生效 應(yīng)和一第二寄生效應(yīng);計(jì)算上述左半結(jié)構(gòu)和上述右半結(jié)構(gòu)的寄生效應(yīng),上述計(jì)算上述左半結(jié)構(gòu)和上述右半結(jié) 構(gòu)的上述寄生效應(yīng)使用上述第一寄生效應(yīng)和上述第二寄生效應(yīng);以及使用上述第一寄生效應(yīng)和上述第二寄生效應(yīng)以及上述左半結(jié)構(gòu)和上述右半結(jié)構(gòu)的上 述寄生效應(yīng),取得上述待測(cè)元件的本征傳輸特性。
11.如權(quán)利要求10所述的去嵌入的方法,還包括形成上述半導(dǎo)體基板上的一第三受測(cè)結(jié)構(gòu)和一第四受測(cè)結(jié)構(gòu),上述第三受測(cè)結(jié)構(gòu)具有 通過(guò)一第四傳輸線耦接的左焊盤(pán)和右焊盤(pán),上述第四受測(cè)結(jié)構(gòu)具有通過(guò)一第五傳輸線耦接 的左焊盤(pán)和右焊盤(pán),上述第三和第四受測(cè)結(jié)構(gòu)的上述左和右焊盤(pán)與上述第一和第二受測(cè)結(jié) 構(gòu)的上述左和右焊盤(pán)大致上具有相同的尺寸;測(cè)量上述第三受測(cè)結(jié)構(gòu)和上述第四受測(cè)結(jié)構(gòu)的寄生效應(yīng),用以分別作為一第三寄生效 應(yīng)和一第四寄生效應(yīng);以及計(jì)算上述受測(cè)結(jié)構(gòu)的上述左和右焊盤(pán)之一的矩陣形式的一寄生效應(yīng)。
12.如權(quán)利要求11所述的去嵌入的方法,其中上述取得上述待測(cè)元件的上述本征傳輸 特性的步驟包括將上述第一、第二、第三和第四效應(yīng)表示成傳輸矩陣形式;以及 通過(guò)將上述左半結(jié)構(gòu)的上述寄生效應(yīng)的一反矩陣、上述第一寄生效應(yīng)與上述右半結(jié)構(gòu) 的上述寄生效應(yīng)的一反矩陣相乘,計(jì)算傳輸矩陣形式的上述本征傳輸特性。
13.如權(quán)利要求12所述的去嵌入的方法,其中上述取得上述待測(cè)元件的本征傳輸特性 的步驟還包括通過(guò)方程式化上述第四寄生效應(yīng)與一乘積,用以計(jì)算上述左半和右半結(jié)構(gòu)的 上述寄生效應(yīng),上述乘積為以下矩陣的乘積乘以上述右焊盤(pán)之一的上述寄生效應(yīng)的一反矩陣的第二寄生效應(yīng); 上述左半結(jié)構(gòu)的上述寄生效應(yīng); 上述左焊盤(pán)之一的上述寄生效應(yīng)的一反矩陣;以及上述右半結(jié)構(gòu)的上述寄生效應(yīng)。
14.如權(quán)利要求11所述的去嵌入的方法,其中上述形成上述第一、第二、第三和第四受 測(cè)結(jié)構(gòu)的步驟使得上述第一傳輸線與上述第二傳輸線大致上等長(zhǎng); 上述第四傳輸線是上述第三傳輸線的兩倍長(zhǎng);以及上述第五傳輸線包括一第一、第二和第三區(qū)段,上述第一區(qū)段與上述第一傳輸線大致 上等長(zhǎng),上述第二區(qū)段與上述第二傳輸線大致上等長(zhǎng),且上述第三區(qū)段與上述第三傳輸線 大致上等長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種去嵌入的方法和裝置,該方法包括形成具有待測(cè)元件的受測(cè)結(jié)構(gòu),待測(cè)元件嵌入受測(cè)結(jié)構(gòu)之內(nèi),受測(cè)結(jié)構(gòu)具有多個(gè)左測(cè)試焊盤(pán)和多個(gè)右測(cè)試焊盤(pán),右測(cè)試焊盤(pán)和左測(cè)試焊盤(pán)耦接待測(cè)元件,待測(cè)元件將受測(cè)結(jié)構(gòu)分成左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu),每一左半結(jié)構(gòu)和右半結(jié)構(gòu)均具有本征傳輸參數(shù);形成多個(gè)虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu),每一虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)均包括左焊盤(pán)和右焊盤(pán);測(cè)量受測(cè)結(jié)構(gòu)和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù);以及使用左半結(jié)構(gòu)和右結(jié)構(gòu)的本征傳輸參數(shù)與受測(cè)結(jié)構(gòu)和虛設(shè)受測(cè)結(jié)構(gòu)的傳輸參數(shù),推導(dǎo)待測(cè)元件的本征傳輸參數(shù)。本發(fā)明可避免過(guò)度去嵌入。
文檔編號(hào)G01R31/26GK101943739SQ20101022259
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者劉莎莉, 卓秀英, 黃俊凱, 黃文社 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司