在隔离材料上使用rf电路的系统和方法_2

文档序号:9789189阅读:来源:国知局
并且为器件102形成隔离模具。控制108包括目标区域的标识,该目标区域包括高频部件、高频电路、高功率部件、高功率电路、目标区等。
[0048]图2是RF信号完整性有所增强的半导体器件200的截面图。器件200可以被形成为以上关于图1所描述的器件102。器件200通过在使隔离模具形成于包括高频电路和/或部件的器件的目标区域内而使得RF信号的完整性有所增强。所要意识到的是,器件200以简化形式所呈现以帮助理解。进一步意识到的是,预见到分层、材料、尺寸等方面的变化。
[0049]器件200包括晶片202、第一层204、目标区域214内的隔离模具、高频部件208和第二部件210。晶片202包括硅晶片、其它半导体晶片以及人造/重构晶片。针对硅晶片能够使用标准的半导体制造技术,包括使用前端处理、隔离工艺和后端工艺来执行制造工艺。对于经常用作嵌入式晶片级球栅阵列(eWLB)的一部分的人造晶片而言,前端工艺形成于半导体晶片上,并且随后被切割为个体芯片并且被置于载体上。该个体芯片使用其周围的模具框架与人造晶片进行重构以便承载另外的互连元件。
[0050]第一层204形成于晶片202上/之上。第一层204通常是硅半导体材料。第一层204可以通过适当制造工艺所形成并且可以是晶片202的一部分。在一个示例中,第一层204通过将半导体材料沉积在晶片202上而形成。在另一个不例中,第一层204是晶片202的上部。
[0051]目标区域214指示器件200中从隔离所获益的区域或区,诸如高频电路和部件。在目标区域214内,第一层204的一部分已经被去除。在其位置已经形成了隔离模具206。隔离模具206由诸如以上所描述的隔离材料所组成。
[0052]高频部件208形成于隔离模具206上/之上。高频部件208例如可以包括有可能在并未被隔离的情况下生成诸如谐波之类的噪声的高频电路。部件208可以包括电路和部件,诸如承载高频信号的金属线、金属化层等。隔离模具206的宽度被选择为包括或实质上包括部件208。另外,隔离模具206的深度212被选择为提供适当隔离。所意识到的是,深度212可以根据部件208内的电路或部件而有所变化。在一个示例中,通过使用相对深的深度212来提供相对高数量的隔离。在另一个示例中,通过使用相对浅的深度212来提供相对低数量的隔呙。
[0053]当高频电路和部件形成于硅衬底或半导体上时,通常生成所不期望的噪声和信号。例如,形成于硅衬底上的金属层用作电容器,其中硅衬底则用作电容器电介质材料。因此,该硅衬底具有包括自由载流子、耦合电容、耦合电感、非线性电阻率、非线性电容、非线性电感等的非隔离特性。这些非隔离特性会导致包括谐波和谐波频率之类的所不期望的噪声和信号的生成。这些所不期望的信号和噪声会违反通信标准和规范,与其它通信形成干扰并且使得RF信号出现退化。例如,以第一频率所生成的传输信号会导致以第一信号的两倍所生成的二阶谐波。
[0054]然而,由于隔离模具206的存在,高频信号得到增强并且它们的完整性得以被保持。非隔离特性被缓解。诸如谐波、串音等的所不期望的噪声和信号处于适当的低功率水平,而使得与带外通信的干扰得以被防止或弱化。此外,隔离模具206能够缓解器件208与诸如器件210的其它器件之间的泄漏路径。另外,隔离模具206提供或增强了保护特性,诸如对器件200进行强化。
[0055]第二部件210被示为形成于第一层204之上。第一层204可以包括电感性耦合和电容性耦合特性,它们对于RF电路而言可能是存在问题的。然而,在该示例中,第二部件并不包括高频部件并且能够容忍该耦合特性。
[0056]图3A至3F是图示利用隔离模具所制造的半导体器件30的截面图,该隔离模具增强了 RF信号并且缓解了噪声以及所不期望的信号。
[0057]3A是执行了一种或多种前端工艺之后的半导体器件300的截面图。该前端工艺形成初始分层以及器件上的处理,其包括衬底形成、基础掺杂物注入、平坦化等。
[0058]器件300被示为具有硅晶片或衬底302。一个或多个有源器件310被形成在衬底302周围。器件310例如能够形成在衬底302上、部分形成于衬底302之内,和/或形成于衬底302之上。器件310可以包括诸如晶体管以及各种类型的晶体管的有源部件,或者诸如电感器、电容器、电阻器等的无源部件。器件300仅是出于说明的目的而示出了三个器件310。所要意识到的是,可以存在任意适当数量的器件。
[0059]第一层306形成于衬底302之上。第一层306可以由半导体材料所组成。在一个示例中,第一层306由诸如氧化硅的绝缘材料所组成。所给出的示例示出了形成于第一层306之内的器件310。
[0060]互连308被示为形成于第一层306之内和之上。互连308在器件310与包括封装以及外部器件连接在内的其它部件之间提供电连接。通常,互连308包括金属化和/或金属层。如以上所描述的,当承载高频信号时,互连308会由于非隔离特性而生成所不期望的噪声和信号。如所示出的,互连308包括形成于第一层306上的金属线。在该示例中,金属线承载高频信号并且被认为是高频电路或部件。
[0061]图3B是晶片载体附接和晶片减薄之后的半导体器件300的截面图。粘合层312形成于第一层306上/之上。载体层14被示为处于粘合层312之上。载体层314通过粘合层312而附接至器件300。粘合层312由适当粘合材料所组成并且将载体层314充分固定至该器件。粘合层312可以包括热粘合材料,其中粘合层312基于热/热量而被释放。
[0062]载体层314支撑或固定器件300。载体层314对器件300进行支撑从而促成进一步的半导体制造处理步骤。此外,载体层314在其它或后续制造处理期间对下面的分层进行保护。
[0063]在将载体层314附接至器件300之后,衬底/晶片302使用减薄或抛光工艺进行减薄。该工艺从衬底/晶片302去除所选择数量的材料。
[0064]图3C是去除部分衬底302之后的半导体器件300的截面图。载体层314保持附接至器件300并且继续对其下面的分层和器件进行保护。
[0065]器件的多个区域被标识以便进行去除。这些区域被称作目标区域并且包括具有诸如被配置为承载高频信号的金属线的高频电路或部件的区域。诸如以上所描述的单元106的控制单元或者其它适当技术能够被用来标识该目标区域。
[0066]衬底302中要被去除的部分被称作耦合区。这样的区在接近高频电路或部件时可能生成所不期望的噪声和/或信号。在该示例中,标识包括形成于第一层306上的金属线的实质性部分的目标区域。该目标区域内待去除的衬底302是耦合区。
[0067]选择性蚀刻工艺320从目标区域去除(多个)耦合区。诸如湿法蚀刻、等离子蚀刻等的适当工艺被用来执行该选择性去除。
[0068]图3D是形成隔离模具之后的半导体器件300的截面图。该隔离模具将高频部件与衬底进行隔离并且缓解所不期望的噪声和信号的所不期望的生成。
[0069]能够看到的是,衬底302的耦合区已经被去除。诸如塑料、封装剂、缓冲材料等的模具或封装材料被形成于被去除的耦合区域的至少多个部分之中。该模具或封装材料被使用诸如沉积工艺的适当工艺而沉积或附接至该器件。所沉积的模具或封装材料形成隔离模具316,隔离模具316将目标区域内的部件和电路进行隔离。在该示例中,隔离模具316对形成于第一层306上的金属线进行隔离。除了提供隔离特性之外,隔离模具316还提供保护特性。例如,该隔离模具能够被配置为促进强度、稳定性等。另外,隔离模具316能够在并不由于诸如标记、键合等而对器件300造成损坏的情况
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1