差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于集成電路后端中的屏蔽結(jié)構(gòu)。差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)，包括差動傳輸線和半導(dǎo)體襯底，其特征在于：所述的差動傳輸線上設(shè)有若干屏蔽單元，所述的屏蔽單元包括上層材料、下層材料、過孔，所述的上層材料設(shè)在差動傳輸線的上方，所述的下層材料設(shè)在差動傳輸線的下方，所述的差動傳輸線的左右兩邊設(shè)有過孔，所述的上層材料、下層材料和過孔構(gòu)成閉合回路，所述的半導(dǎo)體襯底接地。本實用新型有益效果在于：能很好的保護差動傳輸線不受外界線路的電磁干擾，能消除差動傳輸線的內(nèi)部電磁干擾，可以通過改變傳輸線保護單位的密度，調(diào)整達到需要的電路性能指標(biāo)。
【專利說明】
差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于集成電路后端中的屏蔽結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路體積小性能好、同時便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用電子設(shè)備方面得到廣泛的應(yīng)用，同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應(yīng)用，已成為當(dāng)代各行各業(yè)智能化工作的基石，但與此同時，電磁干擾現(xiàn)象給集成電路的可靠性提出了難題，集成電路設(shè)備在電磁干擾作用下的表現(xiàn)是多種多樣的，主要表現(xiàn)是多種多樣的，主要表現(xiàn)為降低技術(shù)性能指標(biāo)，導(dǎo)致集成電路設(shè)備可靠性降低。常表現(xiàn)為語音系統(tǒng)語言清晰度差，圖像信息系統(tǒng)清晰度降低、數(shù)字系統(tǒng)誤碼率正價、控制系統(tǒng)失控或誤操作等；當(dāng)發(fā)生電磁兼容性故障時，會給國防、工業(yè)、醫(yī)療、科研和交通運輸?shù)葞砭薮蟮膿p失及生命安全。
[0003]電磁干擾三要素，即干擾源、干擾傳播途徑和敏感設(shè)備。電磁干擾的常用處理方法包括:屏蔽、接地、濾波和電路的布線措施，關(guān)于傳輸線屏蔽保護，有兩種傳統(tǒng)的方法。一種是分別在兩條差動傳輸線的旁邊耦合一條或多條平行于差動傳輸線的導(dǎo)電線路，導(dǎo)電線路與差動傳輸線在同一層金屬層上，而且這些導(dǎo)電線路一般接在高電壓或者低電壓上。
[0004]申請?zhí)?201180018461.6的專利文獻公開了用于傳輸線的屏蔽結(jié)構(gòu)，一種屏蔽結(jié)構(gòu)包括:第一梳狀結(jié)構(gòu)和第二梳狀結(jié)構(gòu)，限定于集成電路上的第一金屬化層中，每個梳狀結(jié)構(gòu)包括多個齒，每個梳狀結(jié)構(gòu)的齒朝著另一齒狀結(jié)構(gòu)延伸;第一多個電傳導(dǎo)過孔，從第一梳狀結(jié)構(gòu)向上延伸;第二多個電傳導(dǎo)過孔，從第二梳狀結(jié)構(gòu)向上延伸;第一平面結(jié)構(gòu)和第二平面結(jié)構(gòu)，在第一金屬化層之上的第二金屬化層中；第三多個電傳導(dǎo)過孔，從第一平面結(jié)構(gòu)朝著第一多個電傳導(dǎo)過孔向下延伸；以及第四多個電傳導(dǎo)過孔，從第二平面結(jié)構(gòu)朝著第二多個電傳導(dǎo)過孔向下延伸。第一梳狀結(jié)構(gòu)和第二梳狀結(jié)構(gòu)、第一平面結(jié)構(gòu)和第二平面結(jié)構(gòu)以及第一電傳導(dǎo)過孔、第二電傳導(dǎo)過孔、第三電傳導(dǎo)過孔和第四電傳導(dǎo)過孔都在基本上相同電勢。在一個實施例中，一個或者多個信號線在第一平面結(jié)構(gòu)與第二平面結(jié)構(gòu)之間位于第二金屬化層中；并且在另一實施例中，它們位于第一金屬化層與第二金屬化層之間的第三金屬化層中，但由于該屏蔽結(jié)構(gòu)與傳輸線長程平行，容易發(fā)生傳輸線和屏蔽結(jié)構(gòu)的寄生耦入口 ο
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型解決上述問題，提供傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案如下:差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)，包括差動傳輸線，所述的差動傳輸線上設(shè)有若干屏蔽單元，所述的屏蔽單元包括上層材料、下層材料、連接柱，所述的上層材料設(shè)在差動傳輸線的上方，所述的下層材料設(shè)在差動傳輸線的下方，所述的差動傳輸線的左右兩邊設(shè)有連接柱，所述的上層材料、下層材料和連接柱構(gòu)成閉合回路，所述的半導(dǎo)體襯底接地。
[0007]本實用新型的實現(xiàn)過程如下:當(dāng)屏蔽單元周圍存在電磁干擾時，所述的上層材料、下層材料為良導(dǎo)體，能將電磁場的電場部分屏蔽在屏蔽單元的外表面，根據(jù)電場的方向的不同，在屏蔽單元的外表面感應(yīng)出與干擾電場相反的電場抵消干擾電場的作用，使屏蔽單元的內(nèi)部的場強保持為零，于此同時對于差動傳輸線內(nèi)部的發(fā)出的高頻的電磁場，很容易在屏蔽單元上形成渦流，將電磁場的能量消耗殆盡，實現(xiàn)了對差動傳輸線完全屏蔽。
【附圖說明】
[0008]圖1為現(xiàn)有傳輸線保護技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為現(xiàn)有傳輸線保護技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0011 ]圖4為差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0012]圖5為差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0013]圖6為差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)不同間距的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行進一步說明。由圖4可知，集成電路一般制造在半導(dǎo)體襯底210上，而在制造的過程中，在半導(dǎo)體襯底上會生成一層二氧化娃氧化物212，該層氧化物用于隔離半導(dǎo)體襯底和導(dǎo)電的集成電路200。我們可以通過制造工藝技術(shù)在半導(dǎo)體襯底上搭建多層金屬集成電路以得到需要的幾何圖形，從而生成傳輸線、與其對應(yīng)的保護結(jié)構(gòu)和電路線路。
[0015]如圖3、4和5所不，在集成電路200的第一層金屬上生成一對差動傳輸線202，而差動傳輸線上承載著差動信號，即兩路差動信號之間是互補的。每條差動傳輸線202平行于第一層金屬的表面均定義有長和寬，長要比寬大很多，所以傳輸線上通過的電流流向主要與長平行。
[0016]差動傳輸線202是受到大量由上層材料204、下層材料206和通孔208組成的漂浮保護單位保護的。上層材料204在與第一層金屬相鄰的第二層金屬上生成的，而每一個保護單位的上層材料204在平行于第二層金屬的表面也都定義有長和寬；上層材料的長與第二層金屬平行，與傳輸線的長垂直，而且上層材料的長的長度應(yīng)該能夠大于兩條差動傳輸線的寬度與它們距離的和;上層材料的寬與差動傳輸線的長平行，跟上層材料的長垂直，而且上層材料的寬應(yīng)該比傳輸線上承載的差動信號的波長要小。
[0017]下層材料206在與第一層金屬相鄰，與第二層金屬不相鄰的第三層金屬上生成的，而每一個保護單位的下層材料206在平行于第二層金屬的表面也都定義有長和寬，其長和寬的情況與上層材料204是一樣的。
[0018]通孔208是在上層材料204與下層材料206的長末端耦合上去的，如圖所示，一個由導(dǎo)電材料(比如金屬)構(gòu)成的通孔208在集成電路中主要用于將第二層與第三層不相鄰的金屬層連接起來，我們可以看到，在每一個差動傳輸線的保護單位中，都在上下層材料長的末端耦合一個通孔。這樣，傳輸線能夠被許多個保護單位緊密地圍繞起來，從而達到很有效的保護效果。
[0019]為了調(diào)整達到需要的電路性能指標(biāo)(比如:電容、信號的傳播時延，電流損耗和功耗)，可以通過改變傳輸線保護單位的密度影響有效的傳輸線長度來實現(xiàn)。
[0020]本實用新型有益效果在于:能很好的保護差動傳輸線不受外界線路的電磁干擾，能消除差動傳輸線的內(nèi)部電磁干擾，可以通過改變傳輸線保護單位的密度，調(diào)整達到需要的電路性能指標(biāo)D
【主權(quán)項】
1.差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)，包括差動傳輸線和半導(dǎo)體襯底，其特征在于:所述的差動傳輸線上設(shè)有若干屏蔽單元，所述的屏蔽單元包括上層材料、下層材料、過孔，所述的上層材料設(shè)在差動傳輸線的上方，所述的下層材料設(shè)在差動傳輸線的下方，所述的差動傳輸線的左右兩邊設(shè)有過孔，所述的上層材料、下層材料和過孔構(gòu)成閉合回路，所述的半導(dǎo)體襯底接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的屏蔽單元在差動傳輸線上等間距設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動傳輸線屏蔽結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的上層材料、下層材料由良導(dǎo)體制成。
【文檔編號】H01L23/522GK205508813SQ201620334232
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】陳錦濤, 章國豪, 朱曉銳, 區(qū)力翔, 余凱, 林俊明
【申請人】佛山臻智微芯科技有限公司