浅述射频微波集成电路在片去嵌技术

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浅述射频微波集成电路在片去嵌技术

作者：程加力 胡全斌

来源：《科技视界》2014年第33期

【摘 要】本文介绍了用于射频微波集成电路在片测试的去嵌技术，包括开路去嵌法、开路短路去嵌法以及焊盘开路短路去嵌法，比较了常用的开路去嵌法和开路短路去嵌法的去嵌结果以及两种去嵌方法的适用范围。

【关键词】在片测试; 测试结构; 开路短路去嵌

Introduction to RF and Microwave IC On-Wafer De-Embedding Technique

CHENG Jia-li HU Quan-bin

（Jiangsu Marine Resources Development Research Institute， Huaihai Institute of Technology ， Lianyungang Jiangsu 222005， China）

【Abstract 】The de-embedding techniques for RF and microwave integrated circuits on-wafer measurement ， Open De-Embedding Method， Open-Short De-Embedding Method and Pad-Open-Short De-Embedding Method， are introduced in the paper. The de-embedding results and scope of application of Open De-Embedding Method and Open-Short De-Embedding Method are compared.

【Key words】On-wafer measurement; Test structure; Open-Short De-Embedding 0 引言

最近十几年来，硅基集成电路工艺快速发展，晶体管特征尺寸下降到100纳米以下，特征频率达到100GHz 以上，基于CMOS 技术的集成电路已经可以应用于射频微波电路领域，例如市场上手机芯片的前端收发模块和天线开关模块大部分已经采用CMOS 工艺制作，此外，采用CMOS 工艺制造的功放PA 模块也越来越多。为了提高集成电路设计速度，加快产品上市时间，在采用CMOS 工艺设计射频微波集成电路时就需要精确的器件模型来保证仿真与测试结果的一致性，这就需要为电路设计师提供精确的射频微波器件模型。当在晶圆上直接测量微波器件的散射S 参数时，由于芯片上的集成器件尺寸非常小，无法与晶圆探头直接连接，必须设计一个测试结构（Test Structure）以便能够连接被测器件（DUT ）和GSG 微波探针（GSG Probe ），从而可以测量DUT 的微波特性。测试结构通常由探针焊盘（Probe Pads）、金属互连线（Metal Interconnecting Line）和被测器件（DUT ）组成，探针焊盘将探针与被测器件相连，金属互连线将被测器件与探针焊盘相连接。焊盘给测试结构带来寄生电容，而互连线则带来寄生电阻和寄生电感。因此，在对半导体器件进行特性表征之前必须从测试的S 参数中剥离焊盘与金属互连线的影响，这个步骤称为去嵌（De-embedding ）。去嵌之后的S 参数数据便能够准确反映被测器件DUT 的电气特性。