[发明专利]基于级联的去嵌入方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及一种用于去嵌入的方法，更具体地，涉及用于去嵌入级联网络的组件(component)的方法。

背景技术

通常，去嵌入(de-embedding)是提取电网络中组件的寄生行为以确定电网络中特定组件的电行为。通过从所测量的网络行为中提取寄生值，特定组件可以与网络的其他组件隔离并且独立地被评价。去嵌入在半导体工业中尤其有用，例如在晶片接受度测试(WAT)期间，隔离集成电路内的结构以确定该结构是否正确操作。例如，在WAT期间，可以期望提取由来自还包括受测器件(DUT)的网络的焊盘、互连和传输线所引起的寄生现象(parasitics)，以独立于网络分析DUT。

典型的去嵌入技术通常要求诸如通过本领域已知的参数，使用组件中模型寄生的等效电路，以及使用网络和模型的表示的数学操作来测量网络的行为，确定网络的一些表示，以确定期望组件的行为。

然而，这些技术具有一些缺点。一个缺点是所使用的模型在网络的电特性不能通过等效电路模拟时可能变得无效，或者诸如如果互连或传输线的长度变得太长或者工作频率变得太高，则难以获得或使用准确的等效电路。另一个缺点是模型可以假设通常在结构中使用的接地片可对结构的电特性具有微不足道的影响。模型可能忽略在高频处比较显著的这些影响，这会导致过量的去嵌入。因此，本领域需要克服这些缺点。

发明内容

一个实施例是用于去嵌入的方法。该方法包括：在半导体芯片中形成主结构；以及在半导体芯片中形成辅助结构。辅助结构复制主结构的第一部分。该方法还包括：基于测量确定用于主结构和辅助结构中的每一个的传输矩阵；以及通过确定主结构的传输矩阵和辅助结构的传输矩阵的逆矩阵的积，提取主结构的第一组件的传输矩阵。

根据另一个实施例，用于去嵌入级联网络的方法包括：测量主结构和第一辅助结构的电特性，以确定主结构和第一辅助结构中的每一个的传输矩阵；以及通过将主结构的传输矩阵与辅助结构的传输矩阵的逆矩阵相乘，提取主结构的第一组件的传输矩阵。主结构和第一辅助结构形成在半导体芯片中，并且辅助结构复制主结构的第一部分。

又一实施例是用于去嵌入组件的方法。该方法包括：在半导体芯片中形成双传输线结构；以及在半导体芯片中形成第一辅助传输线结构。第一辅助传输线结构代表双传输线结构的第一部分。该方法还包括：测量双传输线结构和第一辅助传输线结构的电特性；基于测量电特性，为双传输线结构和第一辅助传输线结构中的每一个确定传输矩阵；以及将双传输线结构的传输矩阵与第一辅助传输线结构的传输矩阵的逆矩阵相乘，以提取双传输线结构的第一组件的传输矩阵。

附图说明

为了更加完整地理解实施例及其优点，现在结合附图进行以下描述，其中：

图1是双端口网络的示图；

图2是包括双端口网络的级联网络的示图；

图3是形成在半导体芯片中的对称双传输线结构和辅助传输线结构的示例性实施例；

图4是形成在半导体芯片中的非对称双传输线结构和辅助传输线结构的示例性实施例；以及

图5A至图5C是示出实施例相对于现有技术的优点的图表。

具体实施方式

下面详细描述本发明优选实施例的制造和使用。然而，应该理解，本发明提供了许多可以在具体环境下实现的许多可应用的发明概念。所讨论的具体实施例仅仅示出了制造和使用本发明的具体方式，并不限制本发明的范围。

将以特定环境(即，双传输线结构)描述实施例。然而，其他实施例还包括其他结构，诸如受测器件(DUT)，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、金属氧化物金属(MOM)电容器、或电阻器。

实施例通常涉及半导体器件中的电网络和至少一个辅助网络。辅助网络可以代表电网络的一部分，并且可用作电网络的去嵌入的另一组件的基础。可以对每个网络进行测量，并且根据测量为每个网络确定传输矩阵或ABCD矩阵。使用传输矩阵和矩阵的代数运算，可能导致被隔离组件的去嵌入传输矩阵。

传输矩阵是表征双端口网络的简单手段。传输矩阵被定义为等式(1)、(2)和(3)以及图1所表示的。图1示出了具有第一端口(端口1)12和第二端口(端口2)14的双端口网络10。分别在端口112和端口214处示出了第一电压V₁和第二电压V₂。第一电流I₁流入端口112，第二电流I₂流出端口214。根据这种表示和惯例，得到等式(1)和(2)。

V₁＝AV₂+BI₂        (1)