[實用新型]一種基于去嵌入法測量硅通孔電特性的測量結構

有效

• 申請號: 201520200577.7
• 申請日: 2015-04-03
• 公開（公告）號: CN204556783U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 李爾平;李永勝;楊德操;魏興昌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超;林懷禹

技術領域

本實用新型涉及了一種集成電路硅通孔的測量結構，尤其是涉及了微波、毫米波段器件測試領域的一種基于去嵌入法測量硅通孔電特性的測量結構，削弱硅通孔和與其連接的水平互聯線的耦合噪聲，進而顯著提高去嵌入法測量電特性精度。

背景技術

目前主流集成電路的設計，包括英特爾的多芯片架構，延續的仍然是傳統的二維扁平系統架構，但隨著晶體管的特征尺寸不斷減小，互連線性能的瓶頸效應，以及摩爾定律對尺寸極限的制約，呼喚一種新的集成電路系統架構的出現，以便充分體現其立體的垂直尺度——這就是三維集成電路。三維集成電路技術，已成為國際公認的微電子業中長期持續發展的關鍵性前沿技術，而硅通孔結構作為其核心技術，更是成為國際研究的熱點。

微波、毫米波段硅通孔的電特性對于三維集成電路的性能有著重要的影響，而作為一種垂直結構，硅通孔的電特性無法通過目前普遍使用的單面探針直接進行測量，因此大量的實驗工作都是在“垂直—水平—垂直”的結構上展開，通過改變水平結構長度，多次測量整個結構的電特性，或者測量整個結構的電特性和水平結構的電特性，進而通過去嵌入方法求得垂直硅通孔的電特性。

本實用新型基于去嵌入方法，其優勢在于只需要在同一平面進行測量，并且不需要測量單獨的水平互聯結構。

設被測無緣垂直結構硅通孔的電學特性傳輸矩陣是[X]_T，散射系數矩陣是[X]_S；底部水平連接線電學特性傳輸矩陣是[R]_T，散射系數矩陣是[R]_S；整體結構電學特性傳輸矩陣是[DUT]_T，散射系數矩陣是[DUT]_S。在實際測量中，設置多組不同長度的底部水平連接線，其長度分別為500μm、1000μm和2000μm等。根據長度不同，其電學特性的參數應具有如下關系：

[R]_T,2000mm＝[R]_T,1000mm²＝[R]_T,500mm⁴????(1)

對于不同長度的整體結構，理想情況下應滿足如下關系，

[DUT]_T＝[X]_T×[R]_T×[X]_T?????(2)

整體結構的散射系數矩陣[DUT]_S可以通過探針臺和矢量網絡分析儀直接測量得出。二端口散射矩陣[T]和傳輸矩陣[S]對應關系如下(四端口略去)，