一种屏蔽结构包括：第一梳状结构和第二梳状结构，限定于集成电路上的第一金属化层中，每个梳状结构包括多个齿，每个梳状结构的齿朝着另一齿状结构延伸；第一多个电传导过孔，从第一梳状结构向上延伸；第二多个电传导过孔，从第二梳状结构向上延伸；第一平面结构和第二平面结构，在第一金属化层之上的第二金属化层中；第三多个电传导过孔，从第一平面结构朝着第一多个电传导过孔向下延伸；以及第四多个电传导过孔，从第二平面结构朝着第二多个电传导过孔向下延伸。第一梳状结构和第二梳状结构、第一平面结构和第二平面结构以及第一电传导过孔、第二电传导过孔、第三电传导过孔和第四电传导过孔都在基本上相同电势。在一个实施例中，一个或者多个信号线在第一平面结构与第二平面结构之间位于第二金属化层中；并且在另一实施例中，它们位于第一金属化层与第二金属化层之间的第三金属化层中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成于集成电路后端中的屏蔽结构。
技术介绍
典型集成电路包括半导体衬底和在衬底之上的一系列金属互连层，在该衬底中和在该衬底上限定多个晶体管。互连层由金属间电介质层相互绝缘。在金属层中限定互连路径，并且在各种层中的路径之间产生选择性连接以便将形成于衬底中的晶体管连接到外部连接。关于附加信息，例如参见Plmnmer等人的Silicon VLSI TechnoloRY第 11 章(Prentice Hall,2000) ；Doering 等人的(ed. )Handbook of SemiconductorManufacturing Technology ( Ι 2 IK)(CRC Press 2008)。 近年来在集成电路的一些互连路径上传输的信号的频率已经上升至吉赫兹(GHz)范围中。在这些频率变得希望屏蔽互连路径；并且已经适配常规微波技术中使用多年的屏蔽结构用于在集成电路中使用。图IA-图IF描绘了若干常规屏蔽结构的截面。在图IA的截面中，微带10包括位于提供电流返回路径的接地平面14之上并且与接地平面14绝缘的信号线12。在其它一些实施例中，可以使用成对传输线而不是单个信号线以提供差分型信令。当实施于集成电路中时，在一个金属化层中限定信号线12，在第二金属化层中限定接地平面14，并且信号线和接地平面由至少一个金属间电介质层分离。作为示例，接地平面14可以是其中无开口的连续二维片或者可以包括如图IB的水平截面中所示在梯状配置中在每端连接在一起的多个金属带。也可以使用其它连接金属化图案；并且在一些情况下，接地平面可以是娃衬底。在图IC的截面中，共面波导(CPW) 20包括位于两个接地平面24、25之间的信号线22。当实施于集成电路中时，共面波导的信号线和接地平面都实施于相同金属化层中并且由至少一个金属间电介质层从集成电路的衬底绝缘。同样，每个接地平面可以是其中无开口的连续二维片或者它可以包括如图IB中所示连接带梯状阵列。也可以使用其它连接金属化图案。在图ID的截面中，接地共面波导(GCPW) 30包括位于两个接地平面34、35之间并且位于第三接地平面36之上的信号线32。接地平面32、35由电传导侧壁38、39电连接到接地平面36。当实施于集成电路中时，在第一金属化层中限定信号线32和接地平面34、35，在第一层之下的第二金属化层中限定接地平面36，并且第一和第二金属化层由至少一个金属间电介质层分离。作为示例，接地平面36可以是其中无开口的连续二维片，或者它可以包括如图IB中所示连接带的梯状阵列或者另一连接金属化图案。使用在上金属化层与下金属化层之间延伸的过孔堆叠来形成侧壁。如图IE的截面中所示，第一多个电传导过孔堆叠138形成将上接地平面34连接到下接地平面36的侧壁，并且与图IE电传导过孔堆叠相似的第二多个电传导过孔堆叠形成将上接地平面35连接到下接地平面36的侧壁。可以平行连接附加层行电传导过孔以连接上和下接地平面。在图IF的截面中，带线50包括位于上接地平面54与下接地平面56之间的信号线52。可选地，上和下接地平面由电传导侧壁58、59电连接，从而信号线在接地平面和侧壁包围的区域的中心。当带线50实施于集成电路中时，在一个金属化层中限定信号线52，在它之上的第二金属化层中限定接地平面54，并且在它下面的第三金属化层中限定接地平面56。可选地，第一多个电传导过孔在信号线52的一侧上形成将上接地平面54连接到下接地平面56的侧壁；并且第二多个电传导过孔在信号线52的另一侧上形成将上接地平面54连接到下接地平面56的侧壁。同样，接地平面可以是其中无开口的连续二维片或者如图IB中所示连接带梯状阵列或者一些其它连接金属化图案；并且过孔可以与图IE中所示过孔相似。例如在 S. Pellerano 等人的A 64GHz LNA with 15. 5dB Gain and 6. 5dB NFin90nm CMOS (IEEE J. of Solid-State Circuits，第 43 卷第 7 期第 1543-52 页(2008 年7月))讨论了若干类型的集成电路传输线的优点和缺点。
技术实现思路
本专利技术是一种可以实施于集成电路的金属化层中的改进的屏蔽结构。改进的屏蔽结构减少在传输线与屏蔽结构之间的寄生耦合，从而屏蔽结构具有比现有技术的屏蔽结构 更低的插入损耗。另外它具有更佳信噪比。在本专利技术的一个优选实施例中，屏蔽结构包括第一梳状结构和第二梳状结构，限定于集成电路上的第一金属化层中，每个梳状结构包括多个齿，每个梳状结构的齿朝着另一齿状结构延伸；第一多个电传导过孔，从第一梳状结构向上延伸；第二多个电传导过孔，从第二梳状结构向上延伸；第一平面结构和第二平面结构，在第一金属化层之上的第二金属化层中；第三多个电传导过孔，从第一平面结构朝着第一多个电传导过孔向下延伸；以及第四多个电传导过孔，从第二平面结构朝着第二多个电传导过孔向下延伸。至少一个信号线在第一平面结构与第二平面结构之间位于第二金属化层中；并且第一梳状结构和第二梳状结构、第一平面结构和第二平面结构以及第一电传导过孔、第二电传导过孔、第三电传导过孔和第四电传导过孔都处于基本上相同的电势，该电势优选地为接地。可以在优选实施例中实现许多变化。例如成对信号线可以用来输送差分型信号；第一平面结构和第二平面结构也可以是梳状结构；并且多行电传导过孔可以从平面结构和/或梳状结构延伸。尽管优选实施例可以视为接地共面波导的修改，但是也可以在其它类型的波导如微带和带线中实现本专利技术。附图说明本专利技术的这些和其它目的以及优点鉴于下文具体描述将为本领域普通技术人员所清楚图IA-图IF是示例性现有技术波导结构的截面；图2是本专利技术一个示例实施例的透视图；图3是沿着图2的线3-3的截面；图4是沿着图2的线4-4的截面；图5是本专利技术第二实施例的透视图；图6是用于本专利技术的屏蔽结构和现有技术的屏蔽结构的、传输损耗比对操作频率的绘图；并且图7和图8是可以在实现本专利技术时使用的替选结构的水平截面。具体实施例方式图2是本专利技术的屏蔽结构200的一个示例实施例的透视图；并且图3和图4分别是沿着图2的线3-3和线4-4的截面。屏蔽结构200在集成电路中形成于半导体衬底200上的多个金属化层211-214中。金属化层由金属间电介质层231-234(为了清楚起见，在图4中示出但是在图2中未示出)相互分离并且与衬底220分离。屏蔽结构200包括在第一金属化层211中限定的第一梳状结构240和第二梳状结构245，每个梳状结构包括朝着另一梳状结构延伸的第一多个齿242和第二多个齿247 ;从第一梳状结构240向上延伸的第一多个电传导过孔250 ;从第二梳状结构245向上延伸的第二多个电传导过孔255 ;在第一金属化层之上的第二金属化层214中的第一平面结构260和第二平面结构265 ;从第一平面结构260向下朝着第一多个电传导过孔250延伸的第三多个电传导过孔270 ;以及从第二平面结构265向下朝着第二多个电传导过孔255延伸的第四多个电传导过孔275。信号 线280、282位于在金属化层214中在第一平面结构与第二平面结构之间。第一梳状结构和第二梳状结构、第一平面结构和第二平面结构以及第一电传本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.19 US 12/709,2891.一种屏蔽结构，包括 第一梳状结构和第二梳状结构，限定于集成电路上的第一金属化层中，每个梳状结构包括多个齿，每个梳状结构的所述齿朝着另一梳状结构延伸； 第一多个电传导过孔，从所述第一梳状结构向上延伸； 第二多个电传导过孔，从所述第二梳状结构向上延伸； 第一平面结构和第二平面结构，在所述第一金属化层之上的第二金属化层中； 第三多个电传导过孔，从所述第一平面结构朝着所述第一多个电传导过孔向下延伸；以及 第四多个电传导过孔，从所述第二平面结构朝着所述第二多个电传导过孔向下延伸，所述第一梳状结构和所述第二梳状结构、所述第一平面结构和所述第二平面结构以及所述第一电传导过孔、所述第二电传导过孔、所述第三电传导过孔和所述第四电传导过孔都处于基本上相同电势。2.根据权利要求I所述的屏蔽结构，其中每个梳状结构的所述齿在另一梳状结构的所述齿之间延伸。3.根据权利要求I所述的屏蔽结构，其中所述第一多个过孔中的所述电传导过孔在所述第三多个过孔中的所述电传导过孔之间延伸。4.根据权利要求I所述的屏蔽结构，还包括第一信号线，在所述第一平面结构与所述第二平面结构之间位于所述第二金属化层中。5.根据权利要求I所述的屏蔽结构，还包括第一信号线和第二信号线，在所述第一平面结构与所述第二平面结构之间位于所述第二金属化层中。6.根据权利要求I所述的屏蔽结构，其中所述平面结构中的至少一个平面结构为梳状结构。7.根据权利要求I所述的屏蔽结构，其中所述第一平面结构和所述第二平面结构为第三梳状结构和第四梳状结构，每个梳状结构包括多个齿，所述第三梳状结构的所述齿和所述第四梳状结构的所述齿朝着彼此延伸。8.根据权利要求7所述的屏蔽结构，其中至少一个信号线位于在所述第一金属化层与所述第二金属化层之间的第三金属化层中。9.根据权利要求7所述的屏蔽结构，其中第一信号线位于在所述第一金属化层与所述第二金属化层之间的第三金属化层中，并且第二信号线位于在所述第一金属化层与所述第二金属化层之间的第四金属化层中。10.一种屏蔽结构，包括 传导元件的第一阵列和第二阵列，限定于集成电路上的第一金属化层中，所述第一阵列的所述传导元件连接在一起并且在所述第二阵列的所述传导元件之间延伸，所述第二阵列的所述传导元件连接在一起； 第一多个电传导过孔，从所述第一阵列向上延伸； 第二多个电传导过孔，从所述第二阵列向上延伸； 第一平面结构和第二平面结构，在所述第一金属化层之上...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑鲜，J·T·瓦特，
申请(专利权)人：阿尔特拉公司，
类型：
国别省市：
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