具有嵌入式无源射频噪声抑制器的防裂装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及具有嵌入式无源射频噪声抑制器的防裂装置和方法，公开了一种射频集成电路(RFIC)芯片，该射频集成电路芯片包括集成电路(IC)区域和横向围绕IC区域的防裂装置。防裂装置包括与IC区域电性隔离的金属屏障(或者，同心金属屏障)。将一个或多个噪声抑制器，尤其是一个或多个无源滤波器(例如，低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和/或带阻滤波器)集成到金属屏障的结构中，以抑制特定RF范围内的噪声信号通过防裂装置传播。特定射频范围可以是客户指定的操作参数。通过将客制化的噪声抑制器嵌入到防裂装置中，客户指定的操作参数所特有的本地信号干扰可以被最小化，同时也避免或至少最小化湿气进入IC区域的风险。还公开了一种形成该芯片的方法。成该芯片的方法。成该芯片的方法。

【技术实现步骤摘要】
具有嵌入式无源射频噪声抑制器的防裂装置和方法


[0001]本专利技术涉及防裂装置(crackstop)，尤其涉及具有防裂装置的射频集成电路(RFIC)芯片的实施例，所述防裂装置具有一个或多个嵌入式噪声抑制器，以及形成这种RFIC芯片的方法的实施例。

技术介绍

[0002]集成电路(IC)芯片的制造包括在半导体晶圆上制造具有相同设计的多个集成电路(IC)和横向围绕IC的防裂装置(也称为密封环)。然后将晶圆切割(即切碎)成单独的芯片。随后将单独的IC芯片直接封装或安装到层压板或印刷电路板(PCB)上。传统上，防裂装置是一种金属屏障(metal barrier)(也称为金属壁)，包括堆栈的通孔条和导线。此金属屏障可在芯片切割和芯片封装/安装过程中抑制IC损坏(例如，裂纹等)，并抑制湿气进入IC。不幸的是，在包括毫米波IC芯片在内的射频(RF)IC芯片上，金属屏障可以传播RF噪声信号。

技术实现思路

[0003]鉴于前述内容，本文公开的是芯片的实施例，尤其是具有防裂装置的射频集成电路(RFIC)芯片，该防裂装置具有一个或多个嵌入式噪声抑制器(本文也称为噪声消除器(noise dampener))。具体地，RFIC芯片可以包括集成电路(IC)区域和横向围绕IC区域的防裂装置。防裂装置可以包括与IC区域物理分离的金属屏障(或者，同心金属屏障)。一个或多个噪声抑制器，特别是一个或多个无源滤波器(例如，低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和/或带阻滤波器)可以被集成到金属屏障的结构中以及(如果适用)金属屏障的结构之间，以抑制特定射频范围内的噪声信号通过防裂装置传播。特定的RF范围可以是例如客户指定的操作参数。通过将客制化的噪声抑制器嵌入到防裂装置中，客户指定的操作参数所特有的本地信号干扰可以被最小化，同时也避免或至少最小化湿气进入IC区域的风险。本文还公开了形成这种RFIC芯片的方法的实施例。
[0004]更具体地，这里公开的是具有防裂装置的射频集成电路(RFIC)芯片的实施例，所述防裂装置具有一个或多个嵌入式噪声抑制器(本文也称为噪声消除器)。RFIC芯片的每个实施例可以包括衬底、衬底的中心部分上的集成电路(IC)区域、以及衬底的边缘部分上的防裂装置。在RFIC芯片的一些实施例中，防裂装置可以包括横向围绕IC区域并与IC区域物理分离的单个金属屏障。此外，金属屏障可以包括至少一个集成的无源滤波器(例如，低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和/或带阻滤波器)，其包括至少一个电磁装置(例如，电阻器、电感器、电容器和/或短截线)。在RFIC芯片的这些实施例中，电磁装置可以嵌入金属屏障中。在RFIC芯片的其他实施例中，防裂装置可以包括多个金属屏障。这些金属屏障可以包括横向围绕IC区域并与IC区域物理分离的第一金属屏障和横向围绕第一金属屏障的第二金属屏障。金属屏障还可包括至少一个集成的无源滤波器(例如，低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和/或带阻滤波器)，其包括至少一个电磁装置(例如，电阻器、电感器、电容器和/或短截线)。在RFIC芯片的这些实施例中，电磁装置可以嵌入在第一金属屏障中、嵌入在
第二金属屏障中、嵌入在第一金属屏障和第二金属屏障的组合中、和/或嵌入在第一金属屏障和第二金属屏障之间的空间中并电性连接到第一金属屏障和第二金属屏障。
[0005]在所公开的RFIC芯片的每个实施例中，IC区域可以包括多个装置，该多个装置包括RF装置和可选的其他类型的装置。这些装置可以至少包括在IC区域中的第一位置处的第一装置和第二位置处的第二装置。第一装置可以是被配置为在特定RF范围内操作的RF装置。第二装置可以是另一个RF装置或一些其他类型的装置。在任何情况下，每个无源滤波器都可以配置为抑制特定RF范围内的RF噪声信号传播。因此，当特定射频范围内的射频信号由第一装置(例如，由干扰装置(aggressor device))发射并与防裂装置的相邻金属屏障耦合时，无源滤波器抑制射频信号噪声通过防裂装置(即，通过金属屏障)的传输到达第二装置(例如，到达受害装置(victim device))以防止干扰第二装置的操作。
[0006]这里还公开了一种设计和制造具有防裂装置的射频集成电路(RFIC)芯片的方法的实施例，所述防裂装置具有一个或多个嵌入式噪声抑制器(这里也称为噪声消除器)。更具体地，方法实施例可以包括访问RFIC芯片的设计。此RFIC芯片设计可以包括具有中心部分和横向围绕中心部分的边缘部分的衬底以及位于中心部分上的集成电路(IC)区域。RFIC设计可以包括位于IC区域中的多个装置，包括RF装置和可选的其他类型的装置。这些装置可以至少包括在IC区域中的第一位置处的第一装置和第二位置处的第二装置。第一装置可以是RF装置并且第二装置可以是另一个RF装置或一些其他类型的装置。
[0007]方法实施例还可以包括建立用于RFIC芯片的操作并由此用于第一装置的操作的特定射频(RF)范围。然后可以更新RFIC芯片的设计，以包括具有至少一个金属屏障的防裂装置。金属屏障可以位于衬底的边缘部分上，其横向围绕IC区域并与IC区域物理分离。此外，金属屏障可包括至少一个集成的无源滤波器(例如，低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和/或带阻滤波器)，其包括至少一个电磁装置(例如，电阻器、电感器、电容器和/或短截线)。每个无源滤波器都可以配置为抑制特定射频范围内的射频噪声信号传播。随后可以根据更新的设计来制造RFIC芯片。通过更新设计以包括这样的防裂装置，该方法确保当特定射频范围内的射频信号由第一装置(例如，由干扰装置)发射并与防裂装置的相邻金属屏障耦合时，无源滤波器抑制RF信号噪声通过防裂装置(即，通过金属屏障)传输到第二装置(例如，到受害装置)以防止干扰第二装置的操作。
附图说明
[0008]从以下参考附图的详细描述中将更好地理解本专利技术，附图不一定按比例绘制并且其中：
[0009]图1A是具有连续防裂装置的射频集成电路(RFIC)芯片的总体布局图；图1B和图1C分别是图1A的RFIC芯片的不同截面图；以及图1D和图1E分别是图1A的RFIC芯片的防裂装置内的金属线图案和金属通孔条图案的示例性布局图；
[0010]图2A是具有非连续防裂装置的RFIC芯片的总体布局图；图2B和图2C分别是图2A的RFIC芯片的不同截面图；
[0011]图3A
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图3C是示出具有防裂装置的RFIC芯片的不同公开实施例的布局图，该防裂装置具有嵌入式无源噪声抑制器；
[0012]图4A
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图4D是电路图，示出可以嵌入到防裂装置中的示例性低通滤波器；
[0013]图5A
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图5D是电路图，示出可以嵌入到防裂装置中的示例性高通滤波器；
[0014]图6A
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图6C是电路图，示出可以嵌入到防裂装置中的示例性带通滤波器；
[0015]图7A
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图7D是电路图，示出可以嵌入到防裂装置中的示例性带阻滤波器；
[0016]图8A是示例性RF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构，包括：衬底，包括中心部分和边缘部分；集成电路区域，位于该中心部分上；以及金属屏障，位于该边缘部分上，横向围绕该集成电路区域并与该集成电路区域物理分离，其中，该金属屏障包括无源滤波器，该无源滤波器包括至少一个电磁装置。2.根据权利要求1所述的结构，其中，该集成电路区域包括配置为在特定射频范围内操作的射频装置，其中，该无源滤波器抑制该特定射频范围内的射频噪声信号传播，以及其中，当该特定射频范围内的射频信号由该集成电路区域内的第一位置处的第一装置发射并与该金属屏障耦合时，该无源滤波器抑制该射频信号通过该金属屏障传输以防止干扰该集成电路区域内第二位置处的第二装置的操作。3.根据权利要求1所述的结构，其中，该无源滤波器是低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器中的任一者。4.根据权利要求1所述的结构，其中，该至少一个电磁装置包括电阻器、电容器、电感器和短截线中的任一者。5.根据权利要求1所述的结构，其中，该金属屏障是连续的金属屏障。6.根据权利要求1所述的结构，其中，每个电磁装置集成到该金属屏障中并从该金属屏障的底部垂直延伸到该金属屏障的顶部。7.一种结构，包括：衬底，包括中心部分和边缘部分；集成电路区域，位于该中心部分上；以及多个金属屏障，位于该边缘部分上，包括：第一金属屏障，横向围绕该集成电路区域并与该集成电路区域物理分离；第二金属屏障，横向围绕该第一金属屏障；以及无源滤波器，包括至少一个电磁装置。8.根据权利要求7所述的结构，其中，该至少一个电磁装置是嵌入该第一金属屏障中、嵌入该第二金属屏障中、嵌入该第一金属屏障和该第二金属屏障两者中、以及嵌入该第一金属屏障和该第二金属屏障之间的空间中并电性连接至该第一金属屏障和该第二金属屏障中的任何一种情形，其中，该集成电路区域包括配置为在特定射频范围内操作的射频装置，其中，该无源滤波器抑制该特定射频范围内的射频噪声信号传播，以及其中，当该特定射频范围内的射频信号由该集成电路区域内的第一位置处的第一装置发射并与该第一金属屏障耦合时，该无源滤波器抑制该射频信号通过该第一金属屏障和该第二金属屏障的任一者的传输，以防止干扰该集成电路区域内第二位置处的第二装置的操作。9.根据权利要求7所述的结构，其中，该第一金属屏障在该衬底中的第一阱区上，以及该第二金属屏障在该衬底中的第二阱区上并且具有与该第一阱区不同的导电类型。10.根据权利要求7所述的结构，
其中，该衬底包括半导体衬底，该半导体衬底包括：具有第一类型导电性的第一阱区；以及与该第一阱区物理分离并具有第二类型导电性的第二阱区，其中，该第一阱区和该第二阱区之间的该衬底的区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：格芯美国集成电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：