CN212008893U

CN212008893U - 一种校准晶圆片

Info

Publication number: CN212008893U
Application number: CN202020233920.9U
Authority: CN
Inventors: 罗捷; 林科闯; 谢祥政
Original assignee: Xiamen Sanan Integrated Circuit Co Ltd
Current assignee: Xiamen Sanan Integrated Circuit Co Ltd
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2020-11-24
Anticipated expiration: 2030-03-02

Abstract

本实用新型公开了一种校准晶圆片，在晶圆上具有多组校准图形，每组校准图形包括直通校准单元、短路校准单元和负载校准单元；至少一组负载校准单元中的匹配电阻具有电阻值粗调部和/或电阻值微调部。本实用新型不但能降低量测的校准成本，提升量测产能，而且还能同时提高量测精度。

Description

一种校准晶圆片

技术领域

本实用新型涉及半导体校准的技术领域，特指一种校准晶圆片，可用于滤波器或双工器的探卡校准量测。

背景技术

滤波器件有谐振器、单滤波器或双工器等，需要通过量测其散射参数S11/S12/S21/S22等来计算滤波器的中心频率、插损和带宽等电气特性值。现有技术中，对于射频器件的量测，如滤波器器件的量测系统，包含网络分析仪，探针台和待测器件。

测试前，需要对量测系统进行校准，主要是对从网络分析仪的源端开始，通过一端的探针到待测器件，再从待测器件另一端的探针到网络分析仪的接收端，整个回路进行以下四个方面的校准：Thru（直通）、Short（短路）、Open（开路）和Load（负载）。

通常，谐振器的校准可以通过以下的方形校准片进行完整回路的校准。利用探针扎一个方形的标准校准片5上的三种校准图形进行校准，如图1和图2所示，直通校准单元（Thru）、短路校准单元（Short）和负载校准单元（Load），但是，存在以下问题。

第一、校准图形中的负载校准单元，因校准过程需要精确匹配50欧姆的电阻值，故此，校准图形中串联的阻抗元件的精度直接影响负载的校准结果，进而影响射频器件的电气特性量测值。但因方形校准片的面积有限，只能容纳少数几组校准图形，经过多次探针的接触后，表面容易受损，当受损到一定程度时，就会影响校准精度，必须进行更换，其使用寿命较短。

第二、如图2所示，在现有的负载校准单元中设有两个探针接触端52和一匹配电阻51，两个探针接触端52分别与匹配电阻51连接，位于匹配电阻51的两端，匹配电阻51单一，存在阻值精度不高，影响校准精度，影响量测数据的准确性。

第三、校准片一般为方形，和待测的晶圆圆形不一致，故需要专门停机进行校准后才能量测待测晶圆，存在停机切换校准时间长而导致产能低的问题。

第四、滤波器或双工器的量测是使用探卡进行量测，因探针的位置非对称，故目前只能是通过连接电子校准件（E-cal）进行，故整个校准只能校准到探针前端位置，探针本身部分仅用延伸校准的方法进行，故会影响校准精度。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种校准晶圆片，特别适用于高性能滤波器的量测校正使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种校准晶圆片，不但能降低量测的校准成本，提升量测产能，而且还能同时提高量测精度。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种校准晶圆片，在晶圆上具有多组校准图形，每组校准图形包括直通校准单元、短路校准单元和负载校准单元；至少一组负载校准单元中的匹配电阻具有电阻值粗调部和/或电阻值微调部。

进一步，电阻值粗调部是以第一方向上激光修整电阻值方式形成的图形，电阻值微调部是以第二方向上激光修整电阻值方式形成的图形，在第一方向上匹配电阻的长度大于第二方向上匹配电阻的长度。

进一步，第一方向为Y轴方向，第二方向为X轴方向；或者，第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向。

进一步，晶圆为高阻硅晶圆，所述高阻硅晶圆的阻抗值要求大于4000Ω-cm。

进一步，还包括保护层，保护层覆盖在匹配电阻上。

进一步，保护层的材料为聚酰亚胺。

进一步，匹配电阻的材料为NiCr。

进一步，校准图形中直通校准单元和短路校准单元的材料为Au/Cu/NiCu/NiCr多层复合结构，负载校准单元中的探针接触端材料为Au/Cu/NiCu/NiCr多层复合结构。

进一步，还包括激光切割线，激光切割线位于晶圆表面，将各组校准图形分割开。

采用上述方案后，本实用新型具有以下优点：

1．在晶圆上具有比现有校准片更多组校准图形，其校准图形的阻值精度，校准量测数据的准确性高，使用寿命长，能够避免了现有技术中方形校准片磨损，校准精度低和使用寿命低的问题；

2．使用同待测片一样尺寸的校准晶圆，减少了现有技术中需要手动停机校准的切换时间，提升量测产能；

3．匹配电阻采用了电阻值粗调部和/或电阻值微调部的设计，保证匹配电阻的精度，提高校准精度，从而保证量测值的精度；

4．本实用新型能完全满足滤波器探卡校准量测的要求，避免了现有技术中的问题。

附图说明

图1是现有方形校准片的示意图；

图2是现有方形校准片的校准图形；

图3是本实用新型的示意图；

图4是本实用新型的校准图形；

图5是本实用新型负载校准单元的示意图。

标号说明

晶圆1 校准图形2 直通校准单元21 短路校准单元22

负载校准单元23 电阻值粗调部232 电阻值微调部231 探针接触端233

激光切割线3 保护层4 标准校准片5 匹配电阻51 探针接触端52。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。下面所描述的本实用新型各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型所揭示的是一种校准晶圆片，如图3和图4所示，为本实用新型的较佳实施例，在晶圆1上具有多组校准图形2，各组校准图形2可以程陈列式分布在晶圆1上，也可依据实际需求排列分布。

每一组校准图形2都包括一个直通校准单元21、一个短路校准单元22和一个负载校准单元23。在至少一组负载校准单元23中的匹配电阻具有电阻值粗调部232和/或电阻值微调部231。即在晶圆1上，可以有多组负载校准单元23中的匹配电阻具有电阻值粗调部232和电阻值微调部231，或者，多组负载校准单元23中的匹配电阻具有电阻值粗调部232，或者，多组负载校准单元23中的匹配电阻具有电阻值微调部231，或者，多组负载校准单元23中的匹配电阻无电阻值粗调部232和电阻值微调部231，多种方式同时存在的可能，此根据实际生产需求而定。

如图5所示，电阻值粗调部232是以第一方向上激光修整电阻值方式形成的图形，电阻值微调部231是以第二方向上激光修整电阻值方式形成的图形，在本实施例中，电阻值粗调部232是以Y轴方向上修整电阻值方式，即第一方向为Y轴方向，在Y轴方向上匹配电阻的长度为a，X轴方向上匹配电阻的长度b，因Y轴方向上相较于X轴方向上，a大于b，其能调整的电阻值较大，故称为粗调。电阻值微调部231是以X轴方向上修整电阻值方式，因相对于Y轴方向，其能调整的电阻值较小，故称为微调。

电阻值粗调部232和电阻值微调部231都采用超精确的激光修整技术制作，首先粗调电阻值，然后再微调电阻值，两次调整可以保证匹配电阻的50欧姆的电阻值精度。而且相对于现有技术中的负载校准单元单一，具有更高的电阻值精度。

电阻值粗调部232是以Y轴方向上激光修整电阻值方式形成的图形，其图形尺寸大小不限定，可根据需求通过电阻值计算公式而定，同理，电阻值微调部231是以X轴方向上激光修整电阻值方式形成的图形，其图形尺寸大小不限定，可根据需求通过电阻值计算公式而定。

在本实施例中，只列举了第一方向为Y轴方向，第二方向为X轴方向的情形；当然也可以是第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向，只需满足在第一方向上匹配电阻的长度大于第二方向上匹配电阻的长度条件即可。

进一步，晶圆1的材料为高阻硅晶圆。使用高阻硅晶圆，可以大大提高校准的精确性，降低校准成本。所述高阻硅晶圆的阻抗值要求大于4000Ω-cm，其制备出来的校准图形精度更高，也更加稳定。

进一步，如图4所示，还包括保护层4，保护层4覆盖在匹配电阻上，保护层具有防止水气侵蚀和氧化的影响的作用，提高匹配电阻的使用寿命。在本实施例中，保护层4的材料可以采用聚酰亚胺（polyimide）。

进一步，匹配电阻的材料为NiCr。在本实例中，除了匹配电阻外，校准图形可以采用Au/Cu/NiCu/NiCr的多层复合结构，其中，Au/Cu采用电镀的方式，使用厚电镀的方式，NiCu/NiCr采用薄膜工艺溅镀的方式，保证校准图形零欧姆的精度，提高校准精度，从而保证量测值的精度。

进一步，还包括激光切割线3，激光切割线3位于晶圆1的表面，将各组校准图形分割开（即将位于晶圆1表面的电镀线切断），形成独立的一组校准图形2。

本实用新型在晶圆上形成负载校准单元23，其匹配电阻具有电阻值粗调部232和/或电阻值微调部231的特殊结构，降低了针对射频量测，尤其滤波器器件量测的校准成本，同时提高待测器件的量测精度。而且在量测时，由于使用同待测片一样尺寸的校准晶圆，减少了现有技术中需要手动停机校准的切换时间，提升量测产能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims

1.一种校准晶圆片，其特征在于：在晶圆上具有多组校准图形，每组校准图形包括直通校准单元、短路校准单元和负载校准单元；至少一组负载校准单元中的匹配电阻具有电阻值粗调部和/或电阻值微调部。

2.根据权利要求1所述的一种校准晶圆片，其特征在于：电阻值粗调部是以第一方向上激光修整电阻值方式形成的图形，电阻值微调部是以第二方向上激光修整电阻值方式形成的图形，在第一方向上匹配电阻的长度大于第二方向上匹配电阻的长度。

3.根据权利要求2所述的一种校准晶圆片，其特征在于：第一方向为Y轴方向，第二方向为X轴方向；或者，第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向。

4.根据权利要求1所述的一种校准晶圆片，其特征在于：晶圆为高阻硅晶圆，所述高阻硅晶圆的阻抗值要求大于4000Ω-cm。

5.根据权利要求1所述的一种校准晶圆片，其特征在于：还包括保护层，保护层覆盖在匹配电阻上。

6.根据权利要求5所述的一种校准晶圆片，其特征在于：保护层的材料为聚酰亚胺。

7.根据权利要求1所述的一种校准晶圆片，其特征在于：匹配电阻的材料为NiCr。

8.根据权利要求1或7所述的一种校准晶圆片，其特征在于：校准图形中直通校准单元和短路校准单元的材料为Au/Cu/NiCu/NiCr多层复合结构，负载校准单元中的探针接触端材料为Au/Cu/NiCu/NiCr多层复合结构。

9.根据权利要求1所述的一种校准晶圆片，其特征在于：还包括激光切割线，激光切割线位于晶圆表面，将各组校准图形分割开。