[發明專利]傳輸線、用于去嵌入晶片上裝置的測試結構及晶片

有效

• 申請號: 201110122390.6
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN102543958A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 顏孝璁;林佑霖;郭晉瑋;陳和祥;劉莎莉
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L27/02;G01R31/28
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;張志杰

技術領域

本發明涉及集成電路測試，尤其涉及一種晶片上裝置的去嵌入寄生效應的系統方法，及傳輸線、用于去嵌入晶片上裝置的測試結構及晶片。

背景技術

形成于半導體基板上的集成電路包括多個有源和無源元件，例如電阻器、電感器、電容器、晶體管、放大器等。上述元件依照設計規格(design?specification)而制造，其中設計規則定義上述元件所表現的理想的實體(physical)/電性特征(例如電阻值、電感值、電容值、增益等)。一般而言，雖然希望能確認每一個制造的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后，通常無法輕易地對個別元件作測試。因此，將個別的集成電路元件的獨立的復制元件(stand-alone?copies)制造于晶片上，并假設測量這些獨立的復制元件所得的實體/電性特征為無法被測試的個別的集成電路元件的實體/電性特征。其中，復制元件與集成電路元件由相同工藝制造，并具有與集成電路元件相同的實體/電性特征。

在測試期間，稱為待測元件(device-under-test，DUT)的獨立的復制元件電性連接至導線(leads)和測試墊(test?pads)，且導線和測試墊片進一步電性連接至外部的測試設備。雖然所測量的實體/電性特征應正確地表示待測元件(及集成電路元件)的實體/電性特征，但由于導線和測試墊(例如導線及測試墊片的電阻值、電容值和電感值)產生的寄生效應(parasitics)也貢獻至待測元件所測量的實體/電性特征。因此，通常借由稱為去嵌入(de-embedding)的方法，用以扣除寄生效應，并單獨地顯出待測元件本質的實體/電性特征。

因此，需要正確的去嵌入方法，用以消除寄生效應，并正確地描述待測元件的本質特性(并且最終能正確地描述集成電路個別元件表現的本質特性)。目前，晶片上去嵌入方法，例如“開路-短路(open-short)”、“開路-傳輸(open-thru)”及“穿透-反射-傳輸線(thru-reflect-line，TRL)”已廣泛應用于消除寄生校應，例如消除測試墊及導線在高頻(約十億赫茲，GHz)時所產生的電阻值、電感值的電容值。然而，目前的去嵌入方法遭遇的問題，包括：(1)開路-短路方法會過度地對由金屬導線產生的電感值去嵌入；(2)開路-穿透方法的正確性需依賴模組匹配的品質，通常會提取出不正確的寄生效應；(3)穿透-反射-傳輸線方法需要至少三個待測元件，以覆蓋較寬的頻率范圍；及(4)所有現有的方法均需使用近似開路墊(approximate?open?pad)。此外，現今的金屬通道僅簡單的包含金屬層于基材上，而導致了寄生電容增高及特征阻值(characteristics?impedance)較低的問題。

因此，業界需要的是一種能改善去嵌入寄生效應的正確性的測試結構及方法。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明的實施例提供一種傳輸線，包括：一基材；一阱，位于此基材中；一屏蔽層，位于此阱上；多個中間金屬層，位于此屏蔽層上，且這些中間金屬層借由多個通孔相互耦接；一頂金屬層，位于這些中間金屬層上。

本發明的實施例也提供一用于去嵌入晶片上裝置的測試結構，包含：一第一虛置元件，包含一第一傳輸線；一第二虛置元件，與此第一傳輸線相耦接，其中此第二虛置元件包含一第二傳輸線；以及一待測元件，電性連接至此第一虛置元件及/或此第二虛置元件，其中此第一傳輸線及此第二傳輸線均包含：一基材；一p型阱或n型阱，位于此基材中；一屏蔽層，位于此p型阱或n型阱上；多個中間金屬層，位于此屏蔽層上，且這些中間金屬層借由多個通孔相互耦接；及一頂金屬層，位于這些中間金屬層上。

本發明的實施例還提供一晶片，包含：至少一芯片，其包含多個元件；及至少一測試結構，位于此至少一芯片中，以去嵌入此多個元件的至少其一，其中此至少一測試結構包含：一第一虛置元件，包含一具有第一長度的第一傳輸線；一第二虛置元件，包含一具有一第二長度的第二傳輸線，其中此第二傳輸線連接至此第一傳輸線，且第一長度為此第二長度的2倍；以及一第一測試墊，電性連接至此第一傳輸線；及一第二測試墊，電性連接至此第二傳輸線，其中此第一傳輸線及此第二傳輸線均包含：一基材；一n型阱，位于此基材中；一屏蔽層，位于此n型阱上；多個中間金屬層，位于此屏蔽層上，且這些中間金屬層借由多個通孔相互耦接；及一頂金屬層，位于這些中間金屬層上。

本發明可顯著地改善測試結構寄生效應的去嵌入的正確性。

為讓本發明的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉出優選實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下：