一种基于自校准的去嵌方法、系统、存储介质及终端技术方案

本发明专利技术提供一种基于自校准的去嵌方法、系统、存储介质及终端，晶圆上设置有去嵌结构，所述去嵌结构为左右对称结构，包括直通、反射开路、反射短路和负载匹配；所述基于自校准的去嵌方法包括以下步骤：获取所述负载匹配的直流电阻；对探针尖端面的S参数进行校准；获取所述直通、所述反射开路、所述反射短路和所述负载匹配的S参数；根据所获取的S参数和所述直流电阻分别计算左右去嵌结构的S参数；基于所述校准的S参数和所述左右去嵌结构的S参数计算待测器件的S参数。本发明专利技术的基于自校准的去嵌方法、系统、存储介质及终端减少了去嵌过程中探针移动对结果的影响，去嵌精度高；去嵌结构占用面积小，降低了测试成本，提高了测试效率。

A self calibration based de embedding method, system, storage medium and terminal

【技术实现步骤摘要】
一种基于自校准的去嵌方法、系统、存储介质及终端
本专利技术涉及去嵌（De-embedding）的
，特别是涉及一种基于自校准的去嵌方法、系统、存储介质及终端。
技术介绍
随着5G、卫星通信等新一代通信技术的需求牵引以及半导体制造工艺的快速发展，相关元器件工作频率越来越高，已由射频微波频段迈进毫米波甚至太赫兹频段。在元器件模型参数测试时，需要使用去嵌技术对元器件本身与射频探针间的过渡结构进行去嵌入，以便提取其真实参数。然而，现有的多种方法都存在着适用频率范围窄，精度低等问题。因此，兼顾高精度与宽频带来实现去嵌技术，具有十分迫切的需求和非常重要的现实意义。如图1所示，去嵌过程是通过各种数学手段，基于测试或仿真结果，实现测试端面的延伸，最终提取出“真实”的被测器件结果。现有技术中，去嵌技术包括以下四种方式。（1）基于等效电路模型的两步去嵌法。该方法第一步校准至探针尖端面，第二步测量在片去嵌结构，利用矩阵变换技术通过阻抗矩阵Z、导纳矩阵Y、散射参数矩阵S间的运算最终得到去嵌后的结果，最常见的为开路（Open）-短路（Short）法。该方法使用等效电路模型对实际问题进行简化，随频率升高模型精度逐渐下降，在20GHz以上失准。在此基础上增加更多的去嵌结构可以提高适用范围到50GHz左右，但受半导体制造工艺结构限制，通用性不高。（2）基于信号流模型的两步去嵌法。该方法同样第一步校准至探针端面，第二步测量在片去嵌结构，利用矩阵变换技术通过散射参数矩阵S与散射级联矩阵T间的运算最终得到去嵌后的结果，最常见的为TRL（Thru-Reflect-Line）去嵌法。该方法高频精度高，但测量起止频率范围要求在1：8范围内，宽频段需要多段传输线结构，非常占用晶圆面积，且低频5<GHz时，传输线过长精度不佳，适用范围受限。（3）基于自校准算法的一步校准法。该方法使用自校准算法直接测量晶圆上的校准结构进行校准，将校准端面一步推进至待测件端面，但要使用专门的校准软件的特定算法，如Formfactor公司的Wincal软件的LRRM(Line-RefelectOpen-RefelectShort-Match)。但是，该方法费用高昂，且只能在校准时应用，不能保存去嵌结构参数，不能在测试后进行离线去嵌操作，使用不便。（4）基于电磁场仿真软件的EM仿真法。该方法使用电磁仿真软件利用有限元FEM算法进行三维电磁场仿真得到待去嵌结构的结果，精度完全依赖于仿真软件设置及准确的待去嵌结构三维尺寸及各层材料物理信息，使用受限且精度波动很大。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于自校准的去嵌方法、系统、存储介质及终端，减少了去嵌过程中探针移动对结果的影响，去嵌精度高；去嵌结构占用面积小，降低了测试成本，提高了测试效率。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于自校准的去嵌方法，晶圆上设置有去嵌结构，所述去嵌结构为左右对称结构，包括直通、反射开路、反射短路和负载匹配；所述基于自校准的去嵌方法包括以下步骤：获取所述负载匹配的直流电阻；对探针尖端面的S参数进行校准；获取所述直通、所述反射开路、所述反射短路和所述负载匹配的S参数；根据所获取的S参数和所述直流电阻分别计算左右去嵌结构的S参数；基于所述校准的S参数和所述左右去嵌结构的S参数计算待测器件的S参数。于本专利技术一实施例中，所述去嵌结构为微带线、共面波导或对应的衍生结构。于本专利技术一实施例中，获取所述负载匹配的直流电阻时，若Δ≤1%，所述直流电阻取值50Ω；若Δ>1%，所述直流电阻取实测值；其中，，RM表示直流电阻的实测值。于本专利技术一实施例中，基于开尔文法获取所述负载匹配的直流电阻的实测值。于本专利技术一实施例中，使用基于8项误差模型的校准算法、12项误差模型的校准算法或16项误差模型的校准算法对探针尖端面的S参数进行校准。于本专利技术一实施例中，根据所获取的S参数计算所述左右去嵌结构的S参数时，设定满足以下条件：；；；；其中，，，分别表示所述去嵌结构的左边和右边的S参数，E00表示前向方向性项，E11表示前向源匹配，E10和E01表示前向反射跟踪项，E33表示反向方向性项，E22表示反向源匹配，E32和E23表示传输跟踪项。于本专利技术一实施例中，基于所述校准的S参数和所述左右去嵌结构的S参数计算待测器件的S参数包括以下步骤：将所述左右去嵌结构的S参数转换为左右T参数和，其中，，；计算所述待测器件的T参数，其中由校准后的S参数转换而来；计算所述待测器件的S参数。对应地，本专利技术提供一种基于自校准的去嵌系统，晶圆上设置有去嵌结构，所述去嵌结构为左右对称结构，包括直通、反射开路、反射短路和负载匹配；所述基于自校准的去嵌系统包括第一获取模块、校准模块、第二获取模块、第一计算模块和第二计算模块：所述第一获取模块用于获取所述负载匹配的直流电阻；所述校准模块用于对探针尖端面的S参数进行校准；所述第二获取模块用于获取所述直通、所述反射开路、所述反射短路和所述负载匹配的S参数；所述第一计算模块用于根据所获取的S参数和所述直流电阻分别计算左右去嵌结构的S参数；所述第二计算模块用于基于所述校准的S参数和所述左右去嵌结构的S参数计算待测器件的S参数。本专利技术提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的基于自校准的去嵌方法。本专利技术提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的基于自校准的去嵌方法。如上所述，本专利技术的基于自校准的去嵌方法、系统、存储介质及终端，具有以下有益效果：（1）采用基于8项误差模型信号流图的自校准算法，在LRRM校准算法的基础上，增加对称互易条件和统计优化算法，对去嵌结构本身参数几乎没有要求，只需知道负载匹配的直流电阻值；（2）去嵌结构占用面积小，有效降低了成本；（3）去嵌结构数据可以单独保存，便于后期离线处理，极大地提高了测试过程的灵活性；（4）能够显著提高直流至毫米波频段器件模型测试时去嵌的精度和频率适用范围；（3）解决了高频率宽频段元器件模型参数提取时高精度去嵌的问题。附图说明图1显示为现有技术中去嵌过程于实施例中的示意图。图2显示为本专利技术的基于自校准的去嵌方法中直通结构于一实施例中的结构示意图。图3显示为本专利技术的基于自校准的去嵌方法中反射开路于一实施例中的结构示意图。图4显示为本专利技术的基于自校准的去嵌方法中反射短路于一实施例中的结构示意图。图5显示为本专利技术的基于自校准的去嵌方法中负载匹配于一实施例中的结构示意图。图6显示为本专利技术的基于自校准的去本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自校准的去嵌方法，晶圆上设置有去嵌结构，其特征在于：所述去嵌结构为左右对称结构，包括直通、反射开路、反射短路和负载匹配；所述基于自校准的去嵌方法包括以下步骤：/n获取所述负载匹配的直流电阻；/n对探针尖端面的S参数进行校准；/n获取所述直通、所述反射开路、所述反射短路和所述负载匹配的S参数；/n根据所获取的S参数和所述直流电阻分别计算左右去嵌结构的S参数；/n基于所述校准的S参数和所述左右去嵌结构的S参数计算待测器件的S参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于自校准的去嵌方法，晶圆上设置有去嵌结构，其特征在于：所述去嵌结构为左右对称结构，包括直通、反射开路、反射短路和负载匹配；所述基于自校准的去嵌方法包括以下步骤：
获取所述负载匹配的直流电阻；
对探针尖端面的S参数进行校准；
获取所述直通、所述反射开路、所述反射短路和所述负载匹配的S参数；
根据所获取的S参数和所述直流电阻分别计算左右去嵌结构的S参数；
基于所述校准的S参数和所述左右去嵌结构的S参数计算待测器件的S参数。


2.根据权利要求1所述的基于自校准的去嵌方法，其特征在于：所述去嵌结构为微带线、共面波导或对应的衍生结构。


3.根据权利要求1所述的基于自校准的去嵌方法，其特征在于：获取所述负载匹配的直
流电阻时，若Δ≤1%，所述直流电阻取值50Ω；若Δ>1%，所述直流电阻取实测值；其中，，RM表示直流电阻的实测值。


4.根据权利要求3所述的基于自校准的去嵌方法，其特征在于：基于开尔文法获取所述负载匹配的直流电阻的实测值。


5.根据权利要求1所述的基于自校准的去嵌方法，其特征在于：使用基于8项误差模型的校准算法、12项误差模型的校准算法或16项误差模型的校准算法对探针尖端面的S参数进行校准。


6.根据权利要求1所述的基于自校准的去嵌方法，其特征在于：根据所获取的S参数计算所述左右去嵌结构的S参数时，设定满足以下条件：

；

；

；

；
其中，，，分别表示所述去嵌结构的左边和右边的S参
数，E00表示前向方向性项，E11表示前向源...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁旭，王立平，
申请(专利权)人：浙江铖昌科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33