具有绝缘沟槽的IC及相关的方法技术

本公开涉及具有绝缘沟槽的IC及相关的方法。一种IC可以包括：半导体衬底，半导体衬底具有形成在衬底中的电路；在半导体衬底上方并且具有耦合到电路的天线的互连层；以及在互连层的外围周围的密封环。IC可以包括竖直地延伸到半导体衬底中并且从半导体衬底的相邻的一侧向半导体衬底的相邻的另一侧横向地延伸跨过半导体衬底的电绝缘沟槽。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电子设备领域，并且更特别地涉及集成电路和相关的方法。
技术介绍
在固体结构中，特别是在例如桥梁、建筑物、隧道、铁路、安全壳壁、水坝、路堤、管线以及都市运输线路的地下结构等的承重结构中，重要的是在很多点处监测主要参数，如例如压力、温度和机械应力。这样的监测周期性地或者连续地执行，并且在结构的初始阶段以及在生命周期期间都很有用。出于这一目的，这一领域的方法包括能够以很低的成本提供很好的性能的基于电子传感器的电子监测设备的应用。通常，这样的设备应用于待监测的结构的表面上、或者在已经在结构中以及从外部可访问的凹部内部。这样的设备不能够彻底地检测待监测结构内的参数，为了评估结构的质量、其安全性、其老化、其对变化的大气条件的反应等，知晓这些参数是有用的。另外，这样的设备通常仅能够在结构被构造之后而不能在结构被构造的同时来应用。因此，它们可能不能够评估可能的初始或内部缺陷。Yamashita等人的美国专利第6,950,767号中公开了满足这些要求的方法，该专利提供了整个被包含(即“被掩埋”)在待监测的结构由其制成的材料(例如钢筋混凝土)内的电子监测设备。更具体地，掩埋在结构中的设备是包封在单个封装件中、由不同部分组成、组装在衬底上(诸如集成电路、传感器、天线、电容器、电池、存储器、控制单元等)、并且由通过使用金属连接制作的电连接而连接在一起的不同芯片制成的完整的系统。Yamashita等人的美国专利第6,950,767号的系统还包括具有与电源相关的功能的子系统，例如在其中其通过电磁波从外部接收能量或者从用于在内部生成电源的其自己的电池接收能量的情况下的整流器。可以观察到，意在要在初始“嵌入”在建筑材料(例如，随后将固化的液态混凝土)中并且然后保持“掩埋”在固体结构中的监测系统受到临界条件，例如可以甚至为几百个大气压的极其高的压力。还存在由于例如水分渗入而产生的随着时间出现的能够破坏系统的大量其他磨损原因。诸如在Yamashita等人的美国专利第6,950,767号中公开的系统的潜在缺陷源于以下事实：虽然它们被围闭在封装件中，但是它们是复杂的系统，并且它们因此在面对它们所工作的操作条件时能够被破坏。特别地，封装件的各种部分之间的电气互连可能易受攻击。通常，在诸如混凝土结构的严酷环境内部的电气互连由于例如机械应力和腐蚀而不可靠并且具有很短的生命周期。另外，封装件中设置有“窗口”以使得传感器能够检测相关联的参数，这种参数可以是用于湿度的可能的渗透的弱点。另外，涂覆材料中的裂缝或瑕疵可能使得水和化学物质能够渗透到封装件内部并且引起短路。除了水，诸如可能为腐蚀性的酸等其他物质也可能渗入。通常，虽然被设计用于所提及的用途，然而，如Yamashita等人的美国专利第6,950,767号的系统的可靠性由于这样的系统的结构的复杂性(虽然已经被小型化)而具有限制。可能的方法是创建完全嵌入在集成电路中的电子系统而没有电气互连，但是这可能需要一种高效的通过电磁波向IC供应电力的方式，以减小由于半导体材料传导性而产生的功率损耗。
技术实现思路
一般而言，集成电路(IC)可以包括：具有形成在其中的电路的半导体衬底、在半导体衬底上方并且包括耦合到电路的天线的至少一个互连层、以及在至少一个互连层的外围周围并且定义IC周界的密封环。IC可以包括竖直地延伸到半导体衬底中并且从半导体衬底的相邻的一侧向半导体衬底的相邻的另一侧横向地延伸跨过半导体衬底、还在密封环周界外部延伸的至少一个电绝缘沟槽。有利地，IC可以在使用时对IC无线供电期间以及在晶片形式的测试期间减小由于涡电流而产生的RF损耗。更具体地，至少一个电绝缘沟槽可以从半导体衬底的一侧边缘向另一侧边缘横向地延伸。例如，电路可以包括收发器电路以及耦合到收发器电路的压力传感器电路。在一些实施例中，至少一个电绝缘沟槽可以包括多个电绝缘沟槽。另外，至少一个电绝缘沟槽可以包括多个交叉的电绝缘沟槽。另外，至少一个电绝缘沟槽可以从半导体衬底的顶表面竖直地延伸。替选地，至少一个电绝缘沟槽可以从半导体衬底的底表面竖直地延伸。在一些实施例中，至少一个电绝缘沟槽可以具有锥形(tapered)侧壁。在其他实施例中，密封环可以包括连续的电传导环。替选地，密封环可以包括非连续的电传导环。IC还可以包括在至少一个互连层之上的钝化层。另一方面涉及一种制作IC的方法。方法可以包括：形成之上一个互连层，所述至少一个互连层在半导体衬底上方并且包括耦合到半导体衬底中的电路的天线；以及在至少一个互连层的外围周围形成密封环。方法可以包括形成竖直地延伸到半导体衬底中并且从半导体衬底的相邻的一侧向半导体衬底的相邻的另一侧横向地延伸跨过半导体衬底的至少一个电绝缘沟槽。另一方面涉及一种测试晶片中的多个IC的方法。每个IC包括：具有形成在其中的电路的半导体衬底、以及在半导体衬底上方并且包括耦合到电路的天线的至少一个互连层。每个IC还包括：在至少一个互连层的外围周围的密封环、以及竖直地延伸到半导体衬底中并且从半导体衬底的相邻的一侧向半导体衬底的相邻的另一侧横向地延伸跨过半导体衬底的至少一个电绝缘沟槽。方法可以包括：操作测试设备以将射频(RF)辐射定向到晶片上以通过多个IC的相应的天线来接收，多个IC的相应的电绝缘沟槽在测试期间减小晶片中的涡电流。在一些实施例中，多个IC的相应的电绝缘沟槽可以在晶片中的多个刻划线(scribeline)内。至少一个电绝缘沟槽可以从半导体衬底的一侧边缘向另一侧边缘横向地延伸。电路可以包括收发器电路以及耦合到收发器电路的压力传感器电路，并且所接收的RF辐射可以对收发器电路和压力传感器电路供电。附图说明图1是根据本公开的沿着IC的线1-1的横截面视图的示意图。图2A是来自图1的IC的俯视平面图。图2B是来自图1的IC的组的俯视平面图。图3是被测试的晶片的横截面视图的示意图，其中晶片包括多个图1的IC。图4是根据本公开的IC的另一实施例的横截面视图的示意图。图5是根据本公开的沿着IC的另一实施例的线5-5的横截面视图的示意图。图6是来自图5的IC的晶片的俯视平面图。图7根据本公开的IC的另一实施例的晶片的俯视平面图。图8A-8C是根据本公开的IC的组的不同实施例的俯视平面图。图9是根据本公开的IC的又一实施例的横截面视图的示意图。图10是根据本公开的另一实施例的被测试的晶片的横截面视图的示意图，其中晶片包括多个IC。图11是根据本公开的又一实施例的被测试的晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路(IC)，包括：半导体衬底，具有形成在所述半导体衬底中的电路；至少一个互连层，在所述半导体衬底上方并且包括耦合到所述电路的天线；密封环，在所述至少一个互连层的外围周围；以及至少一个电绝缘沟槽，竖直地延伸到所述半导体衬底中并且从所述半导体衬底的相邻的一侧向所述半导体衬底的相邻的另一侧横向地延伸跨过所述半导体衬底。

【技术特征摘要】
2014.12.10 US 14/565,9341.一种集成电路(IC)，包括：
半导体衬底，具有形成在所述半导体衬底中的电路；
至少一个互连层，在所述半导体衬底上方并且包括耦合到所述电路的天线；
密封环，在所述至少一个互连层的外围周围；以及
至少一个电绝缘沟槽，竖直地延伸到所述半导体衬底中并且从所述半导体衬底的相邻
的一侧向所述半导体衬底的相邻的另一侧横向地延伸跨过所述半导体衬底。
2.根据权利要求1所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽从所述半导体衬底的一侧
边缘向另一侧边缘横向地延伸。
3.根据权利要求1所述的IC，其中所述电路包括收发器电路以及耦合到所述收发器电
路的压力传感器电路。
4.根据权利要求1所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽包括多个电绝缘沟槽。
5.根据权利要求1所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽包括多个交叉的电绝缘沟
槽。
6.根据权利要求1所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽从所述半导体衬底的顶表
面竖直地延伸。
7.根据权利要求1所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽从所述半导体衬底的底表
面竖直地延伸。
8.根据权利要求1所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽具有锥形侧壁。
9.根据权利要求1所述的IC，其中所述密封环包括连续的电传导环。
10.根据权利要求1所述的IC，其中所述密封环包括非连续的电传导环。
11.根据权利要求1所述的IC，还包括在所述至少一个互连层之上的钝化层。
12.一种集成电路(IC)，包括：
半导体衬底，具有形成在所述半导体衬底中的电路，所述电路包括收发器电路以及耦
合到所述收发器电路的压力传感器电路；
至少一个互连层，在所述半导体衬底上方并且包括耦合到所述收发器电路的天线；
密封环，在所述至少一个互连层的外围周围；以及
至少一个电绝缘沟槽，竖直地延伸到所述半导体衬底中并且从所述半导体衬底的一侧
边缘向所述半导体衬底的另一侧边缘横向地延伸跨过所述半导体衬底。
13.根据权利要求12所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽包括多个电绝缘沟槽。
14.根据权利要求12所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽包括多个交叉的电绝缘
沟槽。
15.根据权利要求12所述的IC，其中所述至少一个电绝缘沟槽从所述半导体衬底的顶
表面竖直地延伸。
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕加尼，G·吉兰多，F·G·齐格利奥利，A·菲诺基亚洛，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT