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随着集成电路微型化,薄膜化与高频化的发展,介电薄膜得到广泛应用。但至今为止,对于高频下薄膜介电特性的精确提取,国内外还未有一个统一、完善的标准与技术。因此,介电薄膜电学特性的表征技术研究具有重要意义与较好的应用前景。高频内采用金属-绝缘-金属(简称MIM)结构表征薄膜介电特性(介电常数εr、损耗角正切值tanδ)时,表征结果不可避免地会受到寄生效应的消极影响;而薄膜介电特性准确的提取主要依赖于寄生效应的剥离。为此本文以Si02薄膜作为研究对象,针对基于MIM结构的薄膜介电特性表征方法的精确性问题展开了一系列研究:1.深入研究了薄膜介电特性的差动法表征技术。借助射频仿真软件(ADS)设计了一系列内径不同的MIM模型;并对比分析了单个结构直接表征薄膜介电特性结果,从而引出差动法表征技术的研究。文中主要探究了该方法中不同内径的MIM组合,以及MIM结构中底部电极厚度和材料对表征结果的影响。研究结果表明:1)不同内径的MIM组合得到的表征结果存在差异,其中组合DM65-55得到的εr均值为3.85,其表征精度高达98.7%;且tanδ值也在可接受范围内;2)底部电极厚度的改变对εr的影响较小,而tanδ随底部电极厚度的增加而减小;3)底部电极材料的改变对tanδ的影响较大,其值随材料导电性增加而减小。2.探究了差动法的一个补充技术——Rs剥离技术,用于剥离差动法中没作考虑的额外电阻。结果表明:经过该技术修正后的tanδ不再表现出较强的频率依赖性,其值与参考值更接近。3.对R-L等效电路法与R-Cp等效电路法进行了探究,此类方法只需采用单个MIM结构便可对介电薄膜表征过程中的寄生效应进行剥离。其中,R-L等效电路法对寄生电阻R与寄生电感L进行了提取;而R-Cp等效电路法对寄生电阻R与寄生电容Cp进行提取;二者得到的寄生电阻值相近。4.将差动法的表征结果,Rs剥离技术修正的tanδ,以及R-L等效电路法与R-Cp等效电路法的表征结果进行了对比与分析。分析结果表明:寄生电容值Cp对εr的影响比寄生电感L对εr的影响大;因此,相比R-L等效电路法,R-Cp等效电路法提取的εr均值更为理想,且与差动法得到结果相近;就tanδ计算而言,R-L等效电路法与R-Cp等效电路法得到的tanδ都较理想,且与Rs剥离技术修正后tanδ相差不大。