GCPW校准件的制备方法及GCPW校准件技术

本发明专利技术提供一种GCPW校准件的制备方法及GCPW校准件。该方法包括：确定传输线的横截面尺寸；根据横截面尺寸和GCPW校准件对应的理论最高频率，确定过孔尺寸，多个过孔均匀设置在衬底正面的上地板上、下地板上、衬底以及衬底背面的接地金属上，且在上地板或下地板、衬底以及接地金属的位置对应，形成通孔；对横截面尺寸进行优化，得到最优横截面尺寸；根据最优横截面尺寸和过孔尺寸进行半导体工艺加工，并对加工完成的校准件中的负载校准件的电阻进行激光修阻，对修阻后所有校准件进行定值，得到GCPW校准件。本发明专利技术能够减少多模传输线影响，减小系统校准系统误差。减小系统校准系统误差。减小系统校准系统误差。

【技术实现步骤摘要】
GCPW校准件的制备方法及GCPW校准件


[0001]本专利技术涉及晶原级半导体器件微波特性测量
，尤其涉及一种GCPW校准件的制备方法及GCPW校准件。

技术介绍

[0002]微电子行业中配备的大量“在片S参数测试系统”在使用前，需要使用在片校准件进行矢量误差修正。因此，在片S参数校准件为影响着在片矢量网络分析仪校准准确度的主要因素之一。由于校准件在低频在片领域(50GHz以下)、同轴和波导领域具有较高的准确度，因而得到了广泛的应用。
[0003]目前，校准件形式一般为共面波导(Coplanar Waveguide，CPW)，衬底材料为陶瓷，厚度一般为600μm～300μm。但随着在片测试频率逐渐进入太赫兹频段，一些在低频段可以忽略的系统误差就变得不可忽略：一方面，探针与探针之间的泄漏(也可以称为串扰)变得越来越大；另一方面，在实际生产测试过程中，太赫兹被测件的衬底一般为不大于100μm厚度的GaAs、InP等，且背面有金属，而商用校准件衬底为大于200μm厚度的陶瓷，这样校准时会产生新的系统误差，导致测试准确度有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种GCPW校准件的制备方法及GCPW校准件，以解决现有技术中在进行校准时测试准确度不高的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种GCPW校准件的制备方法，包括：
[0006]确定传输线的横截面尺寸；
[0007]根据所述横截面尺寸和所述GCPW校准件对应的理论最高频率，确定过孔尺寸，多个过孔均匀设置在衬底正面的上地板上、下地板上、所述衬底以及所述衬底背面的接地金属上，且在所述上地板或所述下地板、所述衬底以及所述接地金属的位置对应，形成通孔；
[0008]当所述横截面尺寸以及所述过孔尺寸均满足预设校准件频率要求时，对所述横截面尺寸进行优化，得到最优横截面尺寸；
[0009]根据所述最优横截面尺寸和所述过孔尺寸进行半导体工艺加工，并对加工完成的校准件中的负载校准件的电阻进行激光修阻，对修阻后所有校准件进行定值，得到GCPW校准件。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述衬底厚度与被测件的厚度相同；
[0011]所述衬底采用的材料与被测件的材料相同。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述过孔的内壁设置金属；
[0013]内壁金属、所述接地金属、所述上地板和所述下地板采用的材质均为纯度为99％的金。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述横截面尺寸包括所述传输线的中心导体宽度和所述中心导体到所述上地板或者所述下地板的间距；
[0015]所述根据所述横截面尺寸和所述GCPW校准件对应的理论最高频率，确定过孔尺寸，包括：
[0016]根据所述中心导体宽度和所述中心导体到所述上地板或者所述下地板的间距，确定所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离；
[0017]根据所述理论最高频率，确定所述上地板或者所述下地板上相邻过孔之间的距离；
[0018]设置所述过孔的直径为小于或等于100μm的长度。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述根据所述中心导体宽度和所述中心导体到所述上地板或者所述下地板的间距，确定所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离，包括：
[0020]根据L1＝2d+2g+w确定所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离；
[0021]其中，L1表示所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离，d表示所述过孔与所在地板的边缘的距离，所述边缘为距离所述中心导体最近的一侧的边缘，g表示所述中心导体到所述上地板或者所述下地板的间距，w表示所述中心导体宽度。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述根据所述理论最高频率，确定所述上地板或者所述下地板上相邻过孔之间的距离，包括：
[0023]确定所述上地板或者所述下地板上相邻过孔圆心之间的距离为小于所述理论最高频率对应波长的1/4。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述当所述横截面尺寸以及所述过孔尺寸均满足所述预设校准件频率要求时，对所述横截面尺寸进行优化，得到最优横截面尺寸，包括：
[0025]根据所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离，计算所述传输线的第一理论最高频率；
[0026]根据所述横截面尺寸计算所述传输线的第二理论最高频率；
[0027]当所述第一理论最高频率和所述第二理论最高频率均大于或等于所述预设校准件频率要求时，确定所述横截面尺寸满足要求；
[0028]对所述横截面尺寸进行优化，得到最优横截面尺寸。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述根据所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离，计算所述传输线的第一理论最高频率，包括：
[0030]当所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离大于所述衬底厚度时，根据计算所述传输线的第一理论最高频率；
[0031]当所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离小于或等于所述衬底厚度时，根据计算所述传输线的第一理论最高频率；
[0032]其中，f1表示所述传输线的第一理论最高频率，μ表示所述上地板或者所述下地板与所述过孔形成的波导腔中介质的磁导率，ε表示所述上地板或者所述下地板与所述过孔形成的波导腔中介质的介电常数，h表示所述衬底厚度。
[0033]在一种可能的实现方式中，所述根据所述横截面尺寸计算所述传输线的第二理论
最高频率，包括：
[0034]根据计算所述传输线的第二理论最高频率；
[0035]其中，f2表示所述传输线的第二理论最高频率，μ0表示空气磁导率，ε0表示空气的介电常数，ε
r
表示衬底介电常数，h表示所述衬底厚度。
[0036]第二方面，本专利技术实施例提供了一种GCPW校准件的制备装置，包括采用如上任一实施例所述GCPW校准件的制备方法的步骤制备得到的校准件。
[0037]本专利技术实施例提供一种GCPW校准件的制备方法及GCPW校准件，通过确定传输线的横截面尺寸，在根据横截面尺寸和GCPW校准件对应的理论最高频率，确定过孔尺寸，然后根据传输线的尺寸进行校准件的工艺制备，从而得到校准件。在本专利技术中，通过设置过孔，可以减少多模传输线影响，从而减小系统校准系统误差，另外，校准件的衬底与被测件同衬底以及同边界条件，从而可以减少不同衬底不同边界条件引入的系统误差。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本专利技术实施例提供的GCPW校准件的制备方法的实现流程图；
[0040]图2是本专利技术实施例提供的传输线侧视图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GCPW校准件的制备方法，其特征在于，包括：确定传输线的横截面尺寸；根据所述横截面尺寸和所述GCPW校准件对应的理论最高频率，确定过孔尺寸，多个过孔均匀设置在衬底正面的上地板上、下地板上、所述衬底以及所述衬底背面的接地金属上，且在所述上地板或所述下地板、所述衬底以及所述接地金属的位置对应，形成通孔；当所述横截面尺寸以及所述过孔尺寸均满足预设校准件频率要求时，对所述横截面尺寸进行优化，得到最优横截面尺寸；根据所述最优横截面尺寸和所述过孔尺寸进行半导体工艺加工，并对加工完成的校准件中的负载校准件的电阻进行激光修阻，对修阻后所有校准件进行定值，得到GCPW校准件。2.根据权利要求1所述的GCPW校准件的制备方法，其特征在于，所述衬底厚度与被测件的厚度相同；所述衬底采用的材料与被测件的材料相同。3.根据权利要求1所述的GCPW校准件的制备方法，其特征在于，所述过孔的内壁设置金属；内壁金属、所述接地金属、所述上地板和所述下地板采用的材质均为纯度为大于90％的金。4.根据权利要求2所述的GCPW校准件的制备方法，其特征在于，所述横截面尺寸包括所述传输线的中心导体宽度和所述中心导体到所述上地板或者所述下地板的间距；所述根据所述横截面尺寸和所述GCPW校准件对应的理论最高频率，确定过孔尺寸，包括：根据所述中心导体宽度和所述中心导体到所述上地板或者所述下地板的间距，确定所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离；根据所述理论最高频率，确定所述上地板或者所述下地板上相邻过孔之间的距离；设置所述过孔的直径为小于或等于100μm的长度。5.根据权利要求4所述的GCPW校准件的制备方法，其特征在于，所述根据所述中心导体宽度和所述中心导体到所述上地板或者所述下地板的间距，确定所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离，包括：根据L1＝2d+2g+w确定所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离；其中，L1表示所述上地板和所述下地板上对应位置的过孔之间的距离，d表示所述过孔与所在地板的边缘的距离，所述边缘为距离所述中心导体最近的一侧的边缘，g表示所述中心导体到所述上地板或者所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一帮，吴爱华，刘晨，梁法国，霍晔，栾鹏，孙静，李彦丽，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：