用于改进的玻璃上无源（POG）多路复用器性能的多密度MIM电容器制造技术

一种无源器件可以包括具有互连迹线区段的电感器。无源器件还可以包括平行板电容器。多个平行板电容器中的每一个可以具有在一对导电板之间的电介质层。平行板电容器可以不与多于一个互连迹线区段重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进的玻璃上无源(POG)多路复用器性能的多密度MIM电容器
本公开的各方面涉及半导体器件，并且更具体地涉及用于改进的玻璃上无源(POG)多路复用器性能的多密度金属绝缘体金属(MIM)电容器。
技术介绍
驱动无线通信行业的一个目标是为消费者提供增加的带宽。在当前一代通信中使用载波聚合针对实现该目标提供了一种可能的解决方案。通过针对单个通信流同时使用两个频率，载波聚合使得在特定地理区域中具有针对两个频带(例如，700MHz和2GHz)的许可的无线载波能够最大化带宽。虽然向终端用户提供了增加的数据量，但由于用于数据传输的频率，在谐波频率处产生的噪声使载波聚合实现复杂化。例如，700MHz传输可能会在2.1GHz处产生谐波，这会干扰2GHz频率的数据广播。对于无线通信，无源器件用于处理载波聚合系统中的信号。在载波聚合系统中，信号以高频带和低频带两者进行通信。在芯片组中，通常在天线与调谐器(或射频(RF)开关)之间插入无源器件(例如，双工器)以确保高性能。通常，双工器设计包括电感器和电容器。双工器可以通过使用具有高品质(Q)因子的电感器和电容器来获取高性能。通过减少部件之间的电磁耦合，也可以获取高性能双工器，这可以通过部件的几何形状和方向的布置来实现。由于成本和功耗考虑，包括高性能多路复用器的移动RF芯片设计(例如，移动RF收发器)已经迁移到深亚微米工艺节点。这种移动RF收发器的设计在这个深亚微米工艺节点处变得复杂。这些移动RF收发器的设计复杂性通过增加用于支持诸如载波聚合等通信增强的电路功能而进一步复杂化。移动RF收发器的进一步设计挑战包括模拟/RF性能考虑因素，包括失配、噪声和其他性能因素。这些移动RF收发器的设计包括使用附加的无源器件例如以抑制谐振以及/或者执行滤波、旁路和耦合。玻璃上无源器件涉及高性能电感器和电容器部件，这些部件具有优于诸如通常用于制造移动射频(RF)芯片设计的表面安装技术或多层陶瓷芯片等其他技术的各种优点。由于成本和功耗考虑因素，通过迁移到深亚微米工艺节点而使得移动RF收发器的设计复杂性变得复杂。间距考虑因素也会影响移动RF收发器设计深亚微米工艺节点，诸如大电容器，这可能会在RF多路复用器的设计集成过程中造成性能瓶颈。
技术实现思路
一种无源器件可以包括具有互连迹线区段的电感器。无源器件还可以包括平行板电容器。多个平行板电容器中的每一个可以具有在一对导电板之间的电介质层。平行板电容器可以不与多于一个互连迹线区段重叠。一种无源器件可以包括在公共平面中的一组金属绝缘体金属(MIM)电容器。该组MIM电容器中的第一MIM电容器可以包括第一介电常数的第一单层电介质材料，并且该组MIM电容器中的第二MIM电容器还可以包括具有与第一介电常数不同的第二介电常数的第二单层电介质材料。一种无源器件可以包括在公共平面中的一组金属绝缘体金属(MIM)电容器。第一电容器可以具有第一电介质层的第一电介质厚度和第一介电常数。第二电容器还可以具有第二电介质层的第二电介质厚度。第一电介质厚度可以与第二电介质厚度不同。第一电介质层和第二电介质层具有相同的材料。一种射频(RF)前端模块可以包括多路复用器。多路复用器可以包括具有互连迹线区段的电感器以及平行板电容器。多个平行板电容器中的每个平行板电容器具有在一对导电板之间的电介质层。每个平行板电容器与不多于一个互连迹线区段重叠。RF前端模块还可以包括耦合到多路复用器的输出的天线。这已经相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解随后的详细描述。下面将描述本公开的附加特征和优点。本领域技术人员应当理解，本公开可以容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这种等效构造不脱离所附权利要求中阐述的本公开的教导。当结合附图考虑时，从以下描述将更好地理解被认为是关于其组织和操作方法的本公开的特征的新颖特征以及其他目的和优点。然而，应当清楚地理解，提供每个附图仅用于说明和描述的目的，并且不旨在作为本公开的范围的定义。附图说明图1A是根据本公开的一个方面的采用双工器的射频(RF)前端(RFFE)模块的示意图。图1B是根据本公开的各方面的采用用于芯片组的双工器以提供载波聚合的射频(RF)前端(RFFE)模块的示意图。图2A是根据本公开的一个方面的双工器设计的图。图2B是根据本公开的一个方面的射频(RF)前端(RFFE)模块的图。图3示出了根据本公开的一个方面的具有不同电介质材料厚度的电容器的多路复用器的截面图。图4示出了根据本公开的一个方面的具有不同电介质材料常数的电容器的多路复用器装置的截面图。图5A和图5B示出了根据本公开的各方面的多路复用器的俯视图。图6示出了根据本公开的一个方面的两个无源器件的俯视图。图7示出了根据本公开的一个方面的制造具有多个电容器的无源器件的方法。图8是示出其中可以有利地采用本公开的一个方面的示例性无线通信系统的框图。图9是示出根据本公开的一个方面的用于基于鳍的结构的电路、布局和逻辑设计的设计工作站的框图。具体实施方式以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而非旨在表示可以实践本文中描述的概念的仅有配置。详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员很清楚的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出了公知的结构和部件，以便避免模糊这些概念。如本文中使用，术语“和/或”的使用旨在表示“包括性的或”，并且术语“或”的使用旨在表示“排他性的或”。由于成本和功耗考虑，包括高性能多路复用器的移动RF芯片设计(例如，移动RF收发器)已经迁移到深亚微米工艺节点。这种移动RF收发器的设计复杂性通过增加用于支持诸如载波聚合等通信增强的电路功能而进一步复杂化。移动RF收发器的进一步设计挑战包括模拟/RF性能考虑因素，包括失配、噪声和其他性能考虑因素。这些移动RF收发器的设计包括使用附加无源器件例如以抑制谐振以及/或者执行滤波、旁路和耦合。现代半导体芯片产品的成功制造涉及材料与所采用的工艺之间的相互作用。特别地，在后端线工艺(BEOL)工艺中的半导体制造期间形成无源器件是工艺流程中越来越具有挑战性的部分。在保持小特征尺寸方面尤其如此。保持小尺寸特征的挑战同样也适用于玻璃上无源(POG)技术，其中诸如电感器和电容器等高性能部件被构建在高度绝缘的衬底上，该衬底也可能具有非常低的损耗以支持移动RF收发器设计。玻璃上无源器件涉及高性能电感器和电容器部件，这些部件具有优于诸如通常用于制造移动RF芯片设计的表面安装技术或多层陶瓷芯片等其他技术的各种优点。由于成本和功耗考虑，迁移到深亚微米工艺节点使得移动RF收发器的设计复杂性变得很复杂。间距考虑因素也会影响移动RF收发器设计深亚微米工艺节点，诸如大电容器，这可能会在RF多路复用器的设计集成过程中造成性能瓶颈。电容器是被用在在集成电路中用于存储电荷的无源元件。电容器通常使用导电的板或结构利用在板之间的绝缘材料来制成。给定电容器的存储量或电容量取决于用于制造板和绝缘体的材料、板的面积以及板之间的间隔。绝缘材料通常是电介质材料。金属绝缘体金属(MIM)电容器是平行板电容器的一个示例，其中绝缘体是电介质材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源器件，包括：电感器，包括多个互连迹线区段；以及多个平行板电容器，所述多个平行板电容器中的每个平行板电容器具有在一对导电板之间的电介质层，所述多个平行板电容器中的每个平行板电容器与所述多个互连迹线区段中的不多于一个互连迹线区段重叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.18 US 15/240,9871.一种无源器件，包括：电感器，包括多个互连迹线区段；以及多个平行板电容器，所述多个平行板电容器中的每个平行板电容器具有在一对导电板之间的电介质层，所述多个平行板电容器中的每个平行板电容器与所述多个互连迹线区段中的不多于一个互连迹线区段重叠。2.根据权利要求1所述的无源器件，其中所述电感器包括二维(2D)螺旋电感器，并且所述无源器件包括玻璃上无源(POG)器件。3.根据权利要求1所述的无源器件，其中所述多个平行板电容器包括具有不同介电常数的金属绝缘体金属(MIM)电容器。4.根据权利要求3所述的无源器件，其中所述金属绝缘体金属(MIM)电容器由不同的电介质材料组成。5.根据权利要求3所述的无源器件，其中所述金属绝缘体金属(MIM)电容器具有不同的电介质厚度。6.根据权利要求1所述的无源器件，被集成到射频(RF)前端模块中，所述RF前端模块被包含到音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、移动电话和便携式计算机中的至少一个中。7.一种无源器件，包括：在公共平面中的金属绝缘体金属(MIM)电容器的集合，所述MIM电容器的集合中的第一MIM电容器具有第一介电常数的第一单层电介质材料，并且所述MIM电容器的集合中的第二MIM电容器具有第二介电常数的第二单层电介质材料，所述第二介电常数不同于所述第一介电常数。8.根据权利要求7所述的无源器件，进一步包括具有所述第一单层电介质材料和所述第一介电常数的第三平行板电容器，所述第三平行板电容器与所述第一电容器串联连接。9.根据权利要求7所述的无源器件，进一步包括二维(2D)螺旋电感器。10.根据权利要求7所述的无源器件，其中所述无源器件是多路复用器的一部分。11.根据权利要求7所述的无源器件，被集成到射频(RF)前端模块中，所述RF前端模块被包含到音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、移动电话和便携式计算机中的至少一个中。12.一种无源器件，包括：在公共平面中的金属绝缘体金属(MIM)电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·S·穆达卡特，D·F·伯迪，C·H·芸，左丞杰，古仕群，M·F·维勒兹，金钟海，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US