[發(fā)明專利]一種基于自校準(zhǔn)的去嵌方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)及終端

有效

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• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN111929558B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁旭;王立平
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江鋮昌科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

本發(fā)明提供一種基于自校準(zhǔn)的去嵌方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)及終端，晶圓上設(shè)置有去嵌結(jié)構(gòu)，所述去嵌結(jié)構(gòu)為左右對稱結(jié)構(gòu)，包括直通、反射開路、反射短路和負(fù)載匹配；所述基于自校準(zhǔn)的去嵌方法包括以下步驟：獲取所述負(fù)載匹配的直流電阻；對探針尖端面的S參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)；獲取所述直通、所述反射開路、所述反射短路和所述負(fù)載匹配的S參數(shù)；根據(jù)所獲取的S參數(shù)和所述直流電阻分別計(jì)算左右去嵌結(jié)構(gòu)的S參數(shù)；基于所述校準(zhǔn)的S參數(shù)和所述左右去嵌結(jié)構(gòu)的S參數(shù)計(jì)算待測器件的S參數(shù)。本發(fā)明的基于自校準(zhǔn)的去嵌方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)及終端減少了去嵌過程中探針移動對結(jié)果的影響，去嵌精度高；去嵌結(jié)構(gòu)占用面積小，降低了測試成本，提高了測試效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及去嵌（De-embedding）的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于自校準(zhǔn)的去嵌方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)及終端。

背景技術(shù)

隨著5G、衛(wèi)星通信等新一代通信技術(shù)的需求牽引以及半導(dǎo)體制造工藝的快速發(fā)展，相關(guān)元器件工作頻率越來越高，已由射頻微波頻段邁進(jìn)毫米波甚至太赫茲頻段。在元器件模型參數(shù)測試時，需要使用去嵌技術(shù)對元器件本身與射頻探針間的過渡結(jié)構(gòu)進(jìn)行去嵌入，以便提取其真實(shí)參數(shù)。然而，現(xiàn)有的多種方法都存在著適用頻率范圍窄，精度低等問題。因此，兼顧高精度與寬頻帶來實(shí)現(xiàn)去嵌技術(shù)，具有十分迫切的需求和非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

如圖1所示，去嵌過程是通過各種數(shù)學(xué)手段，基于測試或仿真結(jié)果，實(shí)現(xiàn)測試端面的延伸，最終提取出“真實(shí)”的被測器件結(jié)果。現(xiàn)有技術(shù)中，去嵌技術(shù)包括以下四種方式。

（1）基于等效電路模型的兩步去嵌法。

該方法第一步校準(zhǔn)至探針尖端面，第二步測量在片去嵌結(jié)構(gòu)，利用矩陣變換技術(shù)通過阻抗矩陣Z、導(dǎo)納矩陣Y、散射參數(shù)矩陣S間的運(yùn)算最終得到去嵌后的結(jié)果，最常見的為開路（Open）-短路（Short）法。該方法使用等效電路模型對實(shí)際問題進(jìn)行簡化，隨頻率升高模型精度逐漸下降，在20GHz以上失準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上增加更多的去嵌結(jié)構(gòu)可以提高適用范圍到50GHz左右，但受半導(dǎo)體制造工藝結(jié)構(gòu)限制，通用性不高。

（2）基于信號流模型的兩步去嵌法。

該方法同樣第一步校準(zhǔn)至探針端面，第二步測量在片去嵌結(jié)構(gòu)，利用矩陣變換技術(shù)通過散射參數(shù)矩陣S與散射級聯(lián)矩陣T間的運(yùn)算最終得到去嵌后的結(jié)果，最常見的為TRL（Thru-Reflect-Line）去嵌法。該方法高頻精度高，但測量起止頻率范圍要求在1：8范圍內(nèi)，寬頻段需要多段傳輸線結(jié)構(gòu)，非常占用晶圓面積，且低頻5GHz時，傳輸線過長精度不佳，適用范圍受限。

（3）基于自校準(zhǔn)算法的一步校準(zhǔn)法。

該方法使用自校準(zhǔn)算法直接測量晶圓上的校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)，將校準(zhǔn)端面一步推進(jìn)至待測件端面，但要使用專門的校準(zhǔn)軟件的特定算法，如Formfactor公司的Wincal軟件的LRRM(Line-Refelect Open-Refelect Short-Match)。但是，該方法費(fèi)用高昂，且只能在校準(zhǔn)時應(yīng)用，不能保存去嵌結(jié)構(gòu)參數(shù)，不能在測試后進(jìn)行離線去嵌操作，使用不便。

（4）基于電磁場仿真軟件的EM仿真法。

該方法使用電磁仿真軟件利用有限元FEM算法進(jìn)行三維電磁場仿真得到待去嵌結(jié)構(gòu)的結(jié)果，精度完全依賴于仿真軟件設(shè)置及準(zhǔn)確的待去嵌結(jié)構(gòu)三維尺寸及各層材料物理信息，使用受限且精度波動很大。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于自校準(zhǔn)的去嵌方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)及終端，減少了去嵌過程中探針移動對結(jié)果的影響，去嵌精度高；去嵌結(jié)構(gòu)占用面積小，降低了測試成本，提高了測試效率。