[发明专利]测量信号传输结构的频率相关电容的方法及其电路

权利要求书

1.一种用于测量集成电路器件上的信号传输结构的频率相关电容的电路，所述电路包括：

(a)多个PSRO(性能扫描环振荡器)级，每一个性能扫描环振荡器级包括：

(i)输入级电路，其包括开关和两个输入端子，所述开关用于将来自所述两个输入端子中的一个的信号选择性地耦合到信号延迟电路的输入端子；

(ii)所述信号延迟电路，其包括PFET控制端子和NFET控制端子以及至少一个延迟元件，所述信号延迟电路操作用于将所述信号施加到所述PFET和NFET控制端子以使它们不会同时开启；

(iii)驱动器级电路，其包括第一和第二驱动器，所述第一和第二驱动器中的每一个具有输出以及PFET和NFET晶体管，所述PFET控制端子被连接为控制两个驱动器的所述PFET晶体管，所述NFET控制端子被连接为控制两个驱动器的所述NFET晶体管；

(iv)所述第一驱动器的所述输出被并联连接到第一可变电阻器和PSRO级输出端子，所述第一可变电阻器被串联连接到第一测量电容，所述第一测量电容包括第一寄生电容部分和第二目标电容部分；以及

(v)所述第二驱动器的所述输出被连接到第二可变电阻器，所述第二可变电阻器被串联连接到第二测量电容，所述第二测量电容包括寄生电容部分；

(b)所述多个PSRO级被串联连接，其中其PSRO级输出端子被连接到串中的随后的PSRO级电路的第一输入端子；

(c)使能信号，其被连接到第一PSRO级的所述第一输入端子；

(d)振荡控制信号，其被连接到每一个PSRO级的第二输入端子；以及

(e)电流测量电路，其操作用于测量每一个PSRO级的所述第一和第二驱动器中的电流。

2.根据权利要求1的电路，其中所述信号延迟电路中的所述至少一个延迟元件包括第一延迟元件，所述第一延迟元件将延迟电路输入连接到所述PFET控制端子且并联连接到第二延迟元件的输入，所述第二延迟元件输出被耦合到所述NFET控制端子。

3.根据权利要求2的电路，其中所述第二延迟元件连接到AND门的第一输入，所述AND门的第二输入连接到所述延迟电路输入，并且所述AND门的输出连接到所述NFET控制端子。

4.根据权利要求3的电路，还包括在所述PSRO级中的四个传输门，所述四个传输门操作用于以不同的模式配置所述PSRO级。

5.根据权利要求1的电路，其中每一个PSRO级适于被独立地操作，以测量与每一个级相关联的各传输结构的电容值。

6.一种测量集成电路器件上的信号传输结构的频率相关电容的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将第一PSRO(性能扫描环振荡器)级中的第一和第二可变电阻器配置到选择的电阻器值的集合；

(b)向第一和第二驱动器提供振荡信号以将电流驱动到所述第一PSRO级中的所述第一和第二电阻器中，并且提高所述振荡信号的频率直到获得通过所述第一驱动器的最大电流并同时确保所述第一驱动器的输出上的完全的轨到轨转换；

(c)在步骤(b)中确定的点处，测量通过所述第一和第二驱动器的电流；

(d)使用公式C_TSV＝(IV1-IV2)/(f_OUTPUT*V1)计算由所述第一驱动器驱动的负载的一部分的电容值，其中C_TSV为作为所述第一驱动器输出上的负载而存在的硅通孔的频率相关电容，IV1为通过所述第一驱动器的电流，IV2为通过所述第二驱动器的电流，V1为所述第一驱动器的电源电压，f_OUTPUT为在步骤(b)获得的最高频率；以及

(e)利用用于所述第一和第二可变电阻器的不同的选择的电阻器值的集合来重复步骤(a)-(d)。

7.根据权利要求6的方法，其中所述重复的步骤还包括计算时间常数电容C_TC＝IV1/(f_OUTPUT*V1)。

8.根据权利要求7的方法，其中所述重复的步骤还包括计算时间常数TC＝R*C_TC，其中R为由所述第一驱动器驱动的电阻器的值。

9.根据权利要求8的方法，其中所述重复的步骤还包括记录每一个随TC变化的C_TSV。