技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

目前主流集成電路的設(shè)計，包括英特爾的多芯片架構(gòu)，延續(xù)的仍然是傳統(tǒng)的二維扁平系統(tǒng)架構(gòu)，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(yīng)，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(tǒng)架構(gòu)的出現(xiàn)，以便充分體現(xiàn)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(shù)，已成為國際公認(rèn)的微電子業(yè)中長期持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性前沿技術(shù)，而硅通孔結(jié)構(gòu)作為其核心技術(shù)，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(jié)構(gòu)，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(jìn)行測量，因此大量的實驗工作都是在“垂直—水平—垂直”的結(jié)構(gòu)上展開，通過改變水平結(jié)構(gòu)長度，多次測量整個結(jié)構(gòu)的電特性，或者測量整個結(jié)構(gòu)的電特性和水平結(jié)構(gòu)的電特性，進(jìn)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(yōu)勢在于只需要在同一平面進(jìn)行測量，并且不需要測量單獨的水平互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

設(shè)被測無緣垂直結(jié)構(gòu)硅通孔的電學(xué)特性傳輸矩陣是[X]_T，散射系數(shù)矩陣是[X]_S；底部水平連接線電學(xué)特性傳輸矩陣是[R]_T，散射系數(shù)矩陣是[R]_S；整體結(jié)構(gòu)電學(xué)特性傳輸矩陣是[DUT]_T，散射系數(shù)矩陣是[DUT]_S。在實際測量中，設(shè)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(jù)長度不同，其電學(xué)特性的參數(shù)應(yīng)具有如下關(guān)系：

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

對于不同長度的整體結(jié)構(gòu)，理想情況下應(yīng)滿足如下關(guān)系，

[DUT]_T＝[X]_T×[R]_T×[X]_T?????(2)

整體結(jié)構(gòu)的散射系數(shù)矩陣[DUT]_S可以通過探針臺和矢量網(wǎng)絡(luò)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(yīng)關(guān)系如下(四端口略去)，