具有嵌入式无源射频噪声抑制器的防裂装置和方法与流程

1.本发明涉及防裂装置(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。


背景技术：

2.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。


技术实现要素：

3.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。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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
8.从以下参考附图的详细描述中将更好地理解本发明，附图不一定按比例绘制并且其中：
9.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；
10.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；
11.图3a-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；
12.图4a-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；
13.图5a-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；
14.图6a-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；
15.图7a-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；
16.图8a是示例性rfic芯片的布局图，例如图3a所示，其中嵌入防裂装置中的每个嵌入式噪声抑制器具体是低通滤波器，例如图4a中所示；图8b和图8c分别是图8a的rfic芯片的不同截面图；以及图8d和图8e分别是图8a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；
17.图9a是示例性rfic芯片的布局图，例如图3b所示，其中每个嵌入式噪声抑制器具体是带通滤波器，例如图6a所示；图9b-图9d分别是图9a的rfic芯片的不同截面图；以及图9e和图9f分别是图9a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；
18.图10a是示例性rfic芯片的布局图，例如图3c所示，其中每个嵌入式噪声抑制器具体是带阻滤波器，例如图7d所示；图10b-图10d分别是图10a的rfic芯片的不同截面图；以及图10e和图10f分别是图10a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；
19.图11是说明设计和制造具有防裂装置的rfic芯片的方法的实施例的流程图，该防裂装置具有一个或多个嵌入式噪声抑制器；以及
20.图12是图示用于实现所公开的设计系统、方法和计算机程序产品的态样的代表性硬件环境(即，计算机系统)的示意图。
具体实施方式
21.如上所述，集成电路(ic)芯片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印刷电路板(pcb)上。
22.图1a和图1b-图1c分别是示例性芯片100的布局图和不同的截面图。此芯片100包括衬底101、衬底101的中心部分102上的集成电路(ic)区域110、以及在横向围绕ic区域110的衬底101的边缘部分103上的防裂装置120。此防裂装置120包括金属屏障125。金属屏障125包括可选的中间工序(middle of line；mol)金属接触条图案121，其从衬底101垂直延伸通过介电材料126到最低的后道工序(back end of the line；beol)金属层级(即，到mo层级)，并且在金属接触条图案121上，包括金属通孔条图案123以及金属线图案122的交替层的堆叠，金属通孔条图案123以及金属线图案122位于beol金属层级的层间介电(ild)层135内从最低beol金属层级到最高beol金属层级(即，从mo层级到m
x
层级)。
23.金属屏障125的每一层级处的每个金属图案(即，可选的金属接触条图案121、金属通孔条图案123和金属线图案122)是连续的，使得其完全环绕(即，完全横向围绕)ic区域110。此外，在金属屏障125内，金属图案垂直对齐并且彼此接触，使得金属屏障125本身是连续的金属屏障，没有任何垂直或水平的间隙。图1d示出了金属线图案122的示例性布局，其包括连接以创建矩形金属结构的金属线，该矩形金属结构具有完全环绕ic区域110的线性边。图1e示出了金属通孔条图案123的布局，其包括被图案化和连接以创建具有完全环绕ic区域110的链状侧边的矩形金属结构的金属通孔条。可选的金属接触条图案121可以基本上
具有与金属通孔条图案相同的布局或不同的布局。需要注意的是，虽然在横截面zz中金属接触条图案121和金属通孔条图案123出现中断(break)，但图1c的zz截面中的灰色阴影区域124被包括以说明在截面zz的前后有金属材料，使得金属屏障125是连续的(即，没有间隙)。
24.这样的防裂装置120不仅防止在芯片切割和芯片封装/安装期间损坏，而且还抑制湿气进入ic区域110。不幸的是，在射频(rf)ic芯片上，包括毫米波ic芯片上，防裂装置120的连续金属屏障125可以在装置之间传播rf噪声信号，例如，从第一装置111，特别是rf装置(这里也称为干扰(aggressor)装置)到第二装置112，特别是，另一个rf装置或非rf装置(在此也称为受害(victim)装置)，从而中断或干扰第二装置112的操作。
25.图2a和图2b-图2c分别是示例性芯片200的布局图和不同的截面图。与芯片100一样，此芯片200包括衬底201、具有rf装置(例如，211-212)在衬底201的中心部分202上的集成电路(ic)区域210、以及在横向围绕ic区域210的衬底201的边缘部分203上的防裂装置220。此防裂装置220包括金属屏障225。金属屏障225包括可选的中间工序(mol)金属接触条图案221，其从衬底201垂直延伸通过介电材料226到最低的后道工序(beol)金属层级(即到mo级)，并且在金属接触条图案221上，包括金属通孔条图案223和金属线图案222的交替层的堆叠，金属通孔条图案223和金属线图案222在beol金属层级的层间介电(ild)层235内从最低beol金属层级到最高beol金属层级(即，从mo层级到m
x
层级)。
26.金属屏障225的每一层级处的每个金属图案(即，可选的金属接触条图案221、金属通孔条图案223和金属线图案222)可以以与金属屏障125中的金属图案基本相同的方式配置。然而，取代金属图案是连续的，每个金属图案可以包括一个或多个电介质填充间隙，使得存在电介质填充间隙230，其延伸防裂装置220的金属屏障225的整个高度。因此，金属屏障225被分解成离散的金属壁(即，不是连续的)。需要注意的是，除了间隙230处之外，图2c的截面zz中的灰色阴影区域224被包括以说明截面zz前后的金属通孔条和金属接触条图案中存在金属材料。在任何情况下，电介质填充间隙230物理地阻挡rf噪声信号传播。然而，在先进技术节点，电介质填充间隙230中的ild材料层235通常是结构多孔的低k或超低k ild材料层。因此，虽然这些电介质填充间隙230阻止了rf噪声信号传播，但它们促进了湿气进入ic区域210。
27.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)。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(band stop)滤波器)可以是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。
28.更具体地，参考本文公开的图3a-图3c分别是射频集成电路(rfic)芯片300a-300c的实施例。rfic芯片300a-300c可以包括衬底301。衬底301可以是半导体衬底(例如，硅衬
底)。或者，衬底301可以是绝缘体上半导体结构的半导体层(例如，绝缘体上硅(soi)结构的硅层)。在任何情况下，衬底301都可以具有中心部分302和边缘部分303。
29.rfic芯片300a-300c可以包括位于衬底301的中心部分302上的集成电路(ic)区域310。ic区域310可以包括rfic。
30.出于本公开的目的，rfic是ic，其包括被配置为在无线电频谱内的频率下操作的rf装置和/或电路并且其可选地包括其他非rf装置。无线电频谱包括频率范围为3hz到3thz的rf信号。rfic应用包括但不限于无线通信应用(例如，手机、wi-fi装置、蓝牙装置、卫星收发器等)、雷达系统应用、军事应用、成像应用等。第四代(4g)rfic应用在6ghz或以下操作。正在开发的第5代(5g)rfic应用被设计为在超宽带(uwb)中操作，其中包括以前由4g应用覆盖的相同sub-6ghz频段和较低部分的毫米波频段(mmwave频段)(例如，24ghz至100ghz)。本领域技术人员将认识到，毫米波频段是无线电频谱内的子频段，并且包括具有从24ghz到300ghz范围内的极高频率的rf信号。此毫米波频段内的rf信号的波长范围从300ghz的1毫米到30ghz的10毫米(因此得名)。
31.在任何情况下，用于ic区域310中的rfic的特定rf频率范围可以是例如客户指定的操作参数。出于说明的目的，图中仅示出了第一装置311和第二装置312。第一装置311可以是rf装置，例如rf晶体管，并且在本文中被称为干扰装置。第二装置312可以是另一个rf装置(例如，另一个rf晶体管)或一些其他非rf装置并且在本文中被称为受害装置。应当理解，通常rfic芯片300a-300c的ic区域310将包括多于两个的装置。此类装置可以包括但不限于射频前端装置(例如，接收器和/或发射器和/或收发器)、用于信号处理的装置等。
32.rfic芯片300a-300c还可以包括位于衬底301的边缘部分303上的防裂装置320。在所有实施例中，防裂装置320可以包括一个金属屏障(例如，参见图3a的单个金属屏障325)，或者，横向围绕ic区域310的多个同心金属屏障(例如，参见图3b-图3c中的第一金属屏障325.1和第二金属屏障325.2)。金属屏障325或325.1-325.2可以与ic区域310物理分离。此外，ic区域310和相邻的金属屏障325或325.1之间的空间可以填充介电材料并且没有导电互连结构(例如，金属线、金属通孔条、金属接触条等)可以将金属屏障325或325.2-325.2电性连接到ic区域310，或者更具体地，连接到ic区域310内的任何装置或局部互连。也就是说，金属屏障可以与ic区域310电性隔离。
33.此外，一个或多个无源噪声抑制器(本文也称为噪声阻尼器)，特别是一个或多个无源滤波器390可以集成到金属屏障的结构中。每个无源滤波器390可以包括至少一个电磁装置(例如，电阻器、电感器、电容器或短截线)并且可以被配置为抑制特定rf范围内的rf噪声信号通过rfic芯片300a-300c上不同位置之间的防裂装置320的传播。rfic芯片300a-300c上的不同位置。通过将无源噪声抑制器嵌入到防裂装置320中，可以最小化装置之间(例如，干扰装置311和受害装置312之间)的本地信号干扰，同时还避免或至少最小化湿气进入ic区域的风险。
34.具体地，如上所述，每个无源滤波器390可以包括一个或多个电磁装置391
1-391n。电磁装置391
1-391n可以包括例如电阻器、电感器、电容器和/或短截线。电磁装置391
1-391n可以电性连接(例如，串联和/或并联)在干扰装置和受害装置311-312之间，以抑制在特定rf范围内的噪声信号从干扰装置311传播到受害装置312。此特定rf范围可以是例如用于ic区域310内的rf装置的操作的客户rf范围。
35.无源滤波器390可以是例如无源低通滤波器、无源高通滤波器、无源带通滤波器和/或无源带阻滤波器。“低通滤波器”是指配置为仅允许低于某个特定频率(例如，低于特定rf范围的最小频率)的信号传播的无源滤波器。“高通滤波器”是指配置为仅允许高于某个特定频率(例如，高于特定rf范围的最大频率)的信号传播的无源滤波器。“带通滤波器”是指配置为仅允许特定频带内的信号传播(例如，低于特定射频范围的最小频率的某个频带或高于特定射频范围的最大频率的某个频带)的无源滤波器。“带阻滤波器”(在本文中也称为“陷波滤波器(notch filter)”)是指配置为仅能够传播特定频带(例如，对应于特定的射频范围或比该特定的射频范围更宽的某个频带)。因此，任何上述类型的无源滤波器390可以被配置为使得至少特定rf范围内的rf噪声信号被抑制从干扰装置传播到受害装置。
36.图4a-图4d是示出示例性低通滤波器的电路图，其可以沿着干扰装置和受害装置之间的信号路径嵌入rfic芯片300a、300b或300c的防裂装置320中。
37.图5a-图5d是示出示例性高通滤波器的电路图，其可以沿着干扰装置和受害装置之间的信号路径嵌入rfic芯片300a、300b或300c的防裂装置320中。
38.图6a-图6c是示出示例性带通滤波器的电路图，其可以沿着干扰装置和受害装置之间的信号路径嵌入rfic芯片300a、300b或300c的防裂装置320中。
39.图7a-图7d是示出示例性带阻滤波器(即陷波滤波器)的电路图，其可以沿着干扰装置和受害装置之间的信号路径嵌入rfic芯片300a、300b或300c的防裂装置320中。
40.如上所述，还可以使用短截线形成无源滤波器。出于本公开的目的，短截线(也称为谐振短截线)是仅在一端连接的细长金属特征。尽管图中未示出，但应当理解，可以将短截线的不同组合(即，数量、尺寸、形状、位置等)添加到金属屏障的结构中以创建一个或多个电磁装置，例如电阻器、电感器和/或电容器，从而创建无源滤波器。
41.例如上面描述的和在图4a-图7d中说明的那些无源滤波器390可以结合到图3a的rfic芯片300a的防裂装置320中、图3b的rfic芯片300b中或图3c的rfic芯片300c中，以便于抑制rf噪声信号通过防裂装置320从干扰装置311传播到受害装置312，从而避免干扰受害装置312的操作。应该理解，图4a-图7d中所示的无源滤波器不旨在限制。包含电磁装置(例如，电阻器、电感器、电容器和/或短截线)的各种其他无源滤波器(包括其他低通滤波器、其他高通滤波器、其他频带通滤波器和其他带阻滤波器)是本领域公知的。或者，这种无源滤波器可以并入图3a的rfic芯片300a的防裂装置320中、图3b的rfic芯片300b中或图3c的rfic芯片300c中，以便于抑制rf噪声信号通过防裂装置320从干扰装置311传播到受害装置312，从而避免干扰受害装置312的操作。
42.图8a-图8e更详细地示出了rfic芯片300a的一个示例性实施例，其中防裂装置320包括单个金属屏障325和一个或多个无源滤波器。每个无源滤波器可以包括嵌入金属屏障325的结构内的一个或多个电磁装置。无源滤波器可以是例如根据图4a的电路图配置的低通滤波器390a。
43.更具体地说，图8a和图8b-图8c分别是示例性rfic芯片300a的布局图和不同的截面图。此rfic芯片300a可以包括半导体衬底301和在半导体衬底301的中心部分302上的ic区域310。ic区域310可以包括但不限于第一装置311(例如，rf装置，例如rf晶体管，在本文中也称为干扰装置)和第二装置312(例如，另一个rf装置或一些其他非rf装置，在此也称为受害装置)。rfic芯片300a可以进一步包括在半导体衬底301的边缘部分上的防裂装置320。
防裂装置320可以包括单个金属屏障325，其横向围绕ic区域310并与ic区域310物理分离。
44.此单个金属屏障325可以包括可选的中间工序(mol)金属接触条图案321，其从衬底301垂直延伸通过介电材料326到最低的后道工序(beol)金属层级(即，到mo层级)，并且在金属接触条图案321上，包括金属通孔条图案323和金属线图案322的交替层的堆叠，金属通孔条图案323和金属线图案322位于beol金属层级的层间介电(ild)层335内从最低beol金属层级到最高beol金属层级(即，从mo层级到m
x
层级)。
45.金属屏障325的每一层级处的每个金属图案(即，可选的金属接触条图案321、金属通孔条图案323和金属线图案322)可以是连续的，使得其完全环绕(即，完全横向围绕)ic区域310。此外，在不同层级处的金属图案可以垂直对齐并相互接触，使得金属屏障325本身是连续的金属屏障，没有垂直或水平的任何间隙或中断。
46.图8d示出了金属线图案322的示例性布局，其包括被图案化和连接以创建完全环绕ic区域310的金属形状的金属线。例如，每个金属线图案内的金属线可以包括基本上线性的线并且这些线可以形成围绕ic区域310的金属矩形的边。图8e示出了金属通孔条图案323的布局，其包括被图案化和连接以创建与金属线图案中的金属形状(例如，金属矩形)基本相同的金属通孔条。出于说明的目的，每个金属通孔条图案内的金属通孔条被显示为被图案化成基本上线性的金属链，这些金属链形成围绕ic区域的金属矩形的边。图8d-图8e是为了说明目的而提供的，并非旨在限制。或者，围绕ic区域的每一层级处的金属形状可以是不同的(例如，圆形、椭圆形等)和/或形成金属通孔条图案中的金属形状的边的(特别是)金属通孔条的图案可以变化。例如，线性金属链可以具有更复杂的形状。可选的金属接触条图案321可以具有与金属通孔条图案基本相同的布局或不同的布局。
47.除了上述金属图案的特征之外，rfic芯片300a的防裂装置320的金属屏障325的每一层级处的每个金属图案可以包括至少一个区段，该区段被具体地图案化成用于无源滤波器的电磁装置的形状，如图8d-图8e所示。例如，对于每个低通滤波器390a，金属屏障325中每个层级处的每个金属图案可以包括具体图案化为电感器3911的形状的区段。从层级到层级，被图案化为电磁装置的形状的这些区段可以基本相同并垂直对齐，使得所得的电磁装置延伸金属屏障325的整个高度。例如，如图8c所示，对于低通滤波器390a，从层级到层级，被图案化成电感器形状的这些区段可以基本上相同并且垂直对齐，使得所得的电感器3911嵌入金属屏障325中并且延伸金属屏障325的整个高度。
48.此外，被图案化成电磁装置的形状的这些区段可以策略性地沿着金属屏障325放置在潜在耦合区域313-314与干扰装置和受害装置311-312之间。例如，在这种情况下，每个低通滤波器390a的电感器3911可以放置在第一耦合区域313(即，在ic区域310内靠近周边的第一位置处的防裂装置320和第一装置311之间的耦合区域)和第二耦合区域314(例如，在ic区域310内靠近周边的第二位置处的防裂装置320和第二装置312之间的耦合区域)之间。可以采用这样的低通滤波器390a来确保当高于某个特定频率(例如，高于rfic芯片操作的特定rf范围的最小频率)的任何rf噪声信号由第一装置311发射并与第一耦合区域313处的金属屏障325耦合时，抑制了rf噪声通过金属屏障325传输到第二耦合区域314，从而避免了对第二装置312的操作的干扰。
49.应当注意的是，虽然在横截面zz中金属接触条图案321和金属通孔条图案323中出现中断，但图8c的zz截面中的灰色阴影区域324被包括来说明截面zz前后存在有金属材料，
其中单个金属屏障325是连续的(即，没有间隙)甚至跨越被具体图案化成电磁装置的形状的区段。因此，在图8a-图8e所示的示例性rfic芯片300a中，单个金属屏障325可以抑制湿气进入ic区域310。然而，应当理解，具有单个金属屏障325限制了可能结合在其中的无源滤波器的类型。例如，包含并联连接的电磁装置的无源滤波器可能难以集成到单个金属屏障中。此外，具有电容器的无源滤波器可能难以在不会在两个电容器板之间的电容器电介质的金属屏障中产生中断的情况下集成到单个金属屏障中，而这种中断可能允许湿气进入ic区域310。
50.在任何情况下，如上所述，在rfic芯片300a中，单个金属屏障325可以与ic区域310物理分离。此单个金属屏障325可以进一步与ic区域310电性隔离。例如，rfic芯片300a可以没有在单个金属屏障325和ic区域310内的装置或其他特征之间的任何互连。另外，为了确保单个金属屏障325不通过衬底301电性连接到ic区域310，金属屏障325可以落在衬底301的边缘部分303内的某种形式的隔离区上。隔离区381可以是，例如，掺杂阱区，或替代地，壕区(moat region)(即，在阱注入期间受保护的区)具有与隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383不同的导电类型和/或水平。例如，半导体衬底301可以在相对低的导电水平下具有第一类型导电性(例如，p-衬底)，隔离区381可以是在相对高的导电水平下具有第二类型导电性的掺杂阱区(例如，n+阱区)，并且隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383可以是另一掺杂阱区，其具有比衬底更高的导电水平的第一类型导电性(例如，p阱区)。或者，隔离区381可以是传统的浅沟槽隔离(sti)区(即，延伸到衬底301中并且填充有一层或多层隔离材料的沟槽)。
51.图9a-图9f更详细地示出了rfic芯片300b的一个示例性实施例，其中防裂装置320包括多个同心金属屏障(例如，第一金属屏障325.1，在本文中也称为内部金属屏障，以及第二金属屏障325.2，在本文中也称为外部金属屏障)和一个或多个无源滤波器，该一个或多个无源滤波器包括一个或多个仅嵌入在第一金属屏障325.1内的电磁装置。无源滤波器可以是例如根据图6a的电路图配置的带通滤波器390b。
52.更具体地，图9a和图9b-图9d分别是示例性rfic芯片300b的布局图和不同的截面图。此rfic芯片300b可以包括半导体衬底301和在半导体衬底301的中心部分302上的ic区域310。ic区域310可以包括但不限于第一装置311(例如，rf装置，例如rf晶体管，在本文中也称为干扰装置)和第二装置312(例如，另一个rf装置或一些其他非rf装置，在此也称为受害装置)。
53.rfic芯片300b还可以包括在半导体衬底301的边缘部分上的防裂装置320。防裂装置320可以包括多个同心金属屏障。同心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325.1(即，内部金属屏障)和横向围绕第一金属屏障325.1并与第一金属屏障325.1物理地分离的第二金属屏障325.2(即，外部金属屏障)。
54.每个金属屏障325.1和325.2可以包括可选的中间工序(mol)金属接触条图案321，其从衬底301垂直延伸通过介电材料326到最低的后道工序(beol)金属层级(即，到mo层级)，并且在金属接触条图案321上，包括金属通孔条图案323和金属线图案322的交替层的堆叠，金属通孔条图案323和金属线图案322在beol金属层级的层间介电(ild)层335内从最低beol金属层级到最高beol金属层级(即，从mo层级到m
x
层级)。
55.通常，第一金属屏障325.1的每一层级处的每个金属图案(即可选的金属接触条图
案321、金属通孔条图案323和金属线图案322)环绕(即，横向围绕)ic区域310。然而，在第一金属屏障325.1内，金属图案可以或可以不完全连续(由于电磁装置的并入，如下文更详细讨论的)。第二金属屏障325.2内每一层级处的每个金属图案(即，可选的金属接触条图案321、金属通孔条图案323和金属线图案322)是连续的，以使其完全环绕(即，完全横向围绕)第一金属屏障325.1。
56.图9e示出了在任何给定层级处的第一和第二金属屏障325.1和325.2的金属线图案322的示例性布局。这些金属线图案包括被图案化和连接以创建环绕ic区域310的第一金属形状和环绕第一金属形状的第二金属形状的金属线。例如，每个金属线图案内的金属线可以包括形成围绕ic区域310的第一金属矩形的边和围绕第一金属矩形的第二金属矩形的边的基本上线性的线。图9f示出了在任何给定层级的第一和第二金属屏障325.1和325.2的金属通孔条图案323的示例性布局。这些金属通孔条图案包括被图案化和连接以创建与金属线图案中的金属形状基本相同的金属通孔条。出于说明的目的，每个金属通孔条图案内的金属通孔条被示为被图案化成基本上线性的金属链，这些金属链形成围绕ic区域的第一金属矩形的边和围绕第一金属矩形的第二金属矩形的边。图9e-图9f是为了说明目的而提供的，并非旨在限制。或者，ic区域周围每一层级处的金属形状可以是不同的(例如，圆形、椭圆形等)和/或形成金属通孔条图案中的金属形状的边的(特别是)金属通孔条的图案可以变化。例如，线性金属链可以具有更复杂的形状。可选的金属接触条图案321可以具有与金属通孔条图案基本相同的布局或不同的布局。
57.除了上述金属图案的特征之外，如图9e-图9f所示，rfic芯片300b的防裂装置320中的第一金属屏障325.1的每一层级处的每个金属图案可以包括至少一个区段，该区段被具体地图案化成形状用于至少一个无源滤波器的电磁装置的形状。例如，对于每个带通滤波器390b，第一金属屏障325.1中每一层级处的每个金属图案可以包括一个区段，该区段被具体地图案化为电感器3911和电容器3912的多指电容器板的形状。从层级到层级，被图案化成电磁装置形状的这些区段可以基本相同并且垂直对齐，使得所得的电磁装置嵌入第一金属屏障325.1中，并且进一步延伸第一金属屏障325.1的整个高度。例如，如图9c所示，对于带通滤波器390b，从层级到层级，被图案化为电感器和电容器的多指电容器板的形状的这些区段可以基本相同并垂直对齐，使得所得的电感器3911和电容器3912嵌入第一金属屏障325.1中，延伸第一金属屏障325.1的整个高度，并且串联连接。
58.应当注意，根据无源滤波器的配置，包括电磁装置的类型和那些装置之间的连接，将电磁装置集成到第一金属屏障325.1中可能导致形成可以允许湿气进入ic区域310的电介质填充间隙。例如，在上述和图中所示的带通滤波器390b中，与电感器3911串联连接的电容器3912包括由电容器电介质隔开的多指电容器板。电容器电介质是第一金属屏障325.1中有效的中断，它提供了一条潜在路径，湿气可以通过该路径到达ic区域。然而，如上所述的第二金属屏障325.2是连续的并且完全环绕(即，完全横向地围绕)第一金属屏障325.1，提供了防止湿气进入ic区域310的附加保护。
59.在任何情况下，用于无源滤波器的电磁装置可以策略性地沿着第一金属屏障325.1放置在潜在耦合区域313-314与干扰和受害装置311-312之间。例如，在这种情况下，每个带通滤波器390b的电感器3911和电容器3912被放置在第一耦合区域313(即，在ic区域310内靠近周边的第一位置处在防裂装置320和第一装置311之间的耦合区域)和第二耦合
区域314(例如，在ic区域310内靠近周边的第二位置处在防裂装置320和第二装置312之间的耦合区域)之间。因此，可以采用每个带通滤波器390b来确保当某个特定频带(不包括rfic芯片操作的特定rf范围)之外的任何rf噪声信号由第一装置311发射并与在第一耦合区域313处与第一金属屏障325.1耦合时，抑制了rf噪声通过第一金属屏障325.1传输到第二耦合区域314，从而避免干扰第二装置312的操作。
60.虽然在横截面zz和yy中的金属接触条图案321和以及金属通孔条图案323中出现中断，但图9c的横截面zz和图9d的横截面yy中的灰色阴影区域324被包括以说明这些横截面的前后都有金属材料，第一金属屏障325.1仅在电容器3912的电容器电介质处中断，而第二金属屏障325.2是连续的。
61.如上所述，在rfic芯片300b中，第一金属屏障325.1横向围绕ic区域310并与ic区域310物理分离，而第二金属屏障325.2横向围绕第一金属屏障325.1并与第一金属屏障325.1物理分离。此外，第一金属屏障325.1和第二金属屏障325.2可以与ic区域310电性隔离并且彼此电性隔离。例如，rfic芯片300b可以没有第一金属屏障325.1和ic区域310内的装置或其他特征之间以及第一金属屏障325.1和第二金属屏障325.2之间的任何互连。另外，为了避免通过衬底301在第一金属屏障、第二金属屏障和/或ic区域310之间不需要的连接，金属屏障325.1和325.2可以落在衬底301的边缘部分303内的某种形式的隔离区上。例如，隔离区381-382可以在衬底301中并且分别在第一和第二金属屏障325.1-325.2下方对齐。这些隔离区382可以是掺杂阱区。隔离区381可以是掺杂阱区，或替代地，壕区(即，在阱注入期间受保护的区)。在任一情况下，隔离区381可以具有与隔离区382不同的导电类型，并且可以进一步具有与隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383不同类型的导电性和/或不同的导电水平。例如，半导体衬底301可以在相对低的导电水平下具有第一类型导电性(例如，p-衬底)并且隔离区382可以是在相对高的导电水平下具有第二类型导电性的掺杂阱区(例如，n+阱区)。在一些实施例中，隔离区381可以是具有较高水平的第一类型导电性的掺杂阱区(例如，p+阱区)并且隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383可以具有第二类型导电性。在其他实施例中，隔离区381可以是具有与衬底(例如，p-壕区)基本相同水平的第一类型导电性的壕区，而隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383可以是导电水平高于衬底301的具有第一类型导电性的另一掺杂阱区域(例如，p-阱)。或者，第一和第二金属屏障325.1和325.2可以落在常规的浅沟槽隔离(sti)区(即，延伸到衬底301中并且填充有一层或多层隔离材料的沟槽)上。
62.图10a-图10f更详细地示出了rfic芯片300c的一个示例性实施例，其中防裂装置320包括多个同心金属屏障(例如，第一金属屏障325.1，在本文中也称为内部金属屏障，以及第二金属屏障325.2，在本文中也称为外部金属屏障)和一个或多个无源滤波器，该一个或多个无源滤波器具有嵌入在第一金属屏障中、第二金属屏障中、两个金属屏障中和/或金属屏障之间的空间中的电磁装置。无源滤波器可以是例如根据图7d的电路图配置的带阻滤波器390c。
63.更具体地，图10a和图10b-图10d分别是示例性rfic芯片300c的布局图和不同的截面图。此rfic芯片300c可以包括半导体衬底301和在半导体衬底301的中心部分302上的ic区域310。ic区域310可以包括但不限于第一装置311(例如，rf装置，例如rf晶体管，在本文中也称为干扰装置)和第二装置312(例如，另一个rf装置或一些其他非rf装置，在此也称为
受害装置)。
64.rfic芯片300c还可以包括在半导体衬底301的边缘部分上的防裂装置320。防裂装置320可以包括多个同心金属屏障。同心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325.1(即，内部金属屏障)和横向围绕第一金属屏障325.1的第二金属屏障325.2(即，外部金属屏障)。
65.每个金属屏障325.1和325.2可以包括可选的中间工序(mol)金属接触条图案321，其从衬底301垂直延伸通过介电材料326到最低的后道工序(beol)金属层级(即，到mo层级)，并且在金属接触条图案321上，包括金属通孔条图案323和金属线图案322的交替层的堆叠，金属通孔条图案323和金属线图案322在beol金属层级的层间介电(ild)层335内从最低beol金属层级到最高beol金属层级(即，从mo层级到m
x
层级)。
66.通常，第一金属屏障325.1的每一层级处的每个金属图案(即，可选的金属接触条图案321、金属通孔条图案323和金属线图案322)环绕(即，横向围绕)ic区域310。然而，在第一金属屏障325.1内，金属图案可以是也可以不是完全连续的(由于电磁装置的并入，如下文更详细讨论的)。第二金属屏障325.2内每一层级处的每个金属图案(即，可选的金属接触条图案321、金属通孔条图案323和金属线图案322)是连续的，以使其完全环绕(即，完全横向围绕)第一金属屏障325.1。
67.图10e示出了在任何给定层级处的第一和第二金属屏障325.1和325.2的金属线图案322的示例性布局。这些金属线图案包括被图案化和连接以创建环绕ic区域310的第一金属形状和环绕第一金属形状的第二金属形状的金属线。例如，每个金属线图案内的金属线可以包括形成围绕ic区域310的第一金属矩形的边和围绕第一金属矩形的第二金属矩形的边的基本上线性的线。图10f示出了在任何给定层级处的第一和第二金属屏障325.1和325.2的金属通孔条图案323的示例性布局。这些金属通孔条图案包括被图案化和连接以创建与金属线图案中的金属形状基本相同的金属通孔条。出于说明的目的，每个金属通孔条图案内的金属通孔条被示为被图案化成基本上线性的金属链，这些金属链形成围绕ic区域的第一金属矩形的边和围绕第一金属矩形的第二金属矩形的边。图10e-图10f是为了说明目的而提供的，并非旨在限制。或者，ic区域周围每一层级处的金属形状可以是不同的(例如，圆形、椭圆形等)和/或形成金属通孔条图案中的金属形状的边的(特别是)金属通孔条的图案可以变化。例如，线性金属链可以具有更复杂的形状。可选的金属接触条图案321可以具有与金属通孔条图案基本相同的布局或不同的布局。
68.除了上述金属图案的特征之外，金属图案可以包括在第一金属屏障内、在第二金属屏障内、在第一和第二金属屏障的组合内和/或在用于至少一个无源滤波器的金属屏障之间的空间内的区段。例如，对于带阻滤波器390c，rfic芯片300c的防裂装置320中的第一金属屏障325.1的每一层级处的每个金属图案可以包括被具体图案化为第一电感器和第一电容器的多指电容器板的形状的区段。从层级到层级，被图案化成第一电感器和第一电容器的多指电容器板的形状的这些区段可以基本上相同并且垂直对齐，使得所得的第一电感器3911和第一电容器3912是嵌入在第一金属屏障325.1中，延伸第一金属屏障325.1的整个高度，并且串联连接，如图10c所示。此外，对于带阻滤波器390c，第一和第二金属屏障325.1-325.2的每一层级处的每个金属图案可包括分别被具体图案化成第二电容器的多指电容器板的形状的区段。从层级到层级，被图案化为第二电容器的多指电容器板的形状的
这些区段可以基本上相同并且垂直对齐，使得所得的第二电容器3914具有嵌入金属屏障325.1-325.2中的电容器板，彼此面对，并延伸金属屏障325.1-325.2的整个高度。此外，对于带阻滤波器390c，在一个或多个层级处的金属图案可以包括被具体图案化成具有末端端子分别连接到第一和第二金属屏障的第二电感器3913形状的区段，使得第二电感器3913和第二电容器3914并联连接。需要注意的是，只要第二电感器的末端端子与金属屏障相连，电感器就不需要延伸金属屏障的整个高度。
69.在此实施例中，可能需要金属屏障中的互连395和/或中断396以创建所需的无源电路(例如，将并联连接的第二电感器和第二电容器正确连接到串联连接的第一电感器和第一电容器)。
70.应当注意，根据无源滤波器的配置，包括电磁装置的类型和那些装置之间的连接，将电磁装置集成到金属屏障325中可能导致形成可能允许湿气进入ic区域310的电介质填充间隙。在设计过程中应注意确保在第二金属屏障325.2中不形成此类间隙，以确保第二金属屏障325.2完全环绕(即，完全横向围绕)第一金属屏障325.1并提供了防止湿气进入ic区域310的附加保护。
71.在任何情况下，用于无源滤波器的电磁装置可策略性地沿着第一和第二金属屏障325.1-325放置和/或放置在第一和第二金属屏障325.1-325之间，以便位于潜在耦合区域313-314和干扰与受害装置311-312之间。例如，在这种情况下，带阻滤波器390c的电磁装置391
1-3914被放置在第一耦合区域313(即，在ic区域310内靠近周边的第一位置处在防裂装置320和第一装置311之间的耦合区域)和第二耦合区域314(例如，在ic区域310内靠近周边的第二位置处在防裂装置320和第二装置312之间的耦合区域)之间。因此，每个带阻滤波器390c可用于确保当某个特定频带(包括rfic芯片操作的特定rf范围)内的任何rf噪声信号由第一装置311发射并与在第一耦合区域313处的第一金属屏障325.1耦合时，抑制rf噪声通过第一金属屏障325.1传输到第二耦合区域314，从而避免干扰第二装置312的操作。
72.如在先前描述的实施例的图中，虽然在横截面zz和yy中在金属接触条图案321和金属通孔条图案323中出现中断，但是图10c的横截面zz和图10d的横截面yy中的灰色阴影区域324被包括以说明这些横截面前后有金属材料，第一金属屏障325.1仅在第一电容器3912的电容器电介质处和在任何需要的中断396处被中断并且第二金属屏障325.2是连续的。
73.如上所述，在rfic芯片300c中，第一金属屏障325.1横向围绕ic区域310并且与ic区域310物理分离，并且第二金属屏障325.2横向围绕第一金属屏障325.1。虽然第一和第二金属屏障325.1-325.2可以彼此电性连接以创建特定的无源电路(例如，带阻电路)，但它们与ic区域310电性隔离。也就是说，rfic芯片300c可以没有第一和/或第二金属屏障325.1-325.2与ic区域310内的装置或其他特征之间的任何互连。另外，为了避免通过衬底301而在第一金属屏障、第二金属屏障和/或ic区域310之间有不需要的连接，金属屏障325.1和325.2可以落在衬底301的边缘部分303内的某种形式的隔离区上。例如，隔离区381-382可以在衬底301中并且分别在第一和第二金属屏障325.1-325.2下方对齐。这些隔离区382可以是掺杂阱区。隔离区381可以是掺杂阱区，或替代地，壕区(即，在阱注入期间受保护的区)。在任一情况下，隔离区381可以具有与隔离区382不同的导电类型，并且可以进一步具有与隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383不同的类型导电性和/或不同的导
电水平。例如，半导体衬底301可以在相对低的导电水平下具有第一类型导电性(例如，p-衬底)并且隔离区382可以是在相对高的导电水平下具有第二类型导电性的掺杂阱区(例如，n+阱区)。在一些实施例中，隔离区381可以是具有较高水平的第一类型导电性的掺杂阱区(例如，p+阱区)并且隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383可以具有第二类型导电性。在其他实施例中，隔离区381可以是具有与衬底(例如，p-壕区)基本相同水平的第一类型导电性的壕区，而隔离区381和ic区域310之间的相邻半导体材料383可以是导电水平高于衬底301的具有第一类型导电性的另一掺杂阱区(例如，p-阱)。或者，第一和第二金属屏障325.1和325.2可以落在常规浅沟槽隔离(sti)区(即，延伸到衬底301中并且填充有一层或多层隔离材料的沟槽)上。
74.参考图11的流程图，本文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，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))。
75.更具体地，方法实施例可以包括开发用于rfic芯片的设计(参见过程步骤1102)。rfic是一种ic，其装置和电路配置为在无线电频谱内的频率下操作。无线电频谱包括频率范围为3hz到3thz的射频信号。rfic应用包括但不限于无线通信应用(例如，手机、wi-fi装置、蓝牙装置、卫星收发器等)、雷达系统应用、军事应用、成像应用等。第四代(4g)rfic应用在6ghz或以下操作。正在开发的第5代(5g)rfic应用被设计为在超宽带(uwb)中操作，其中包括以前由4g应用覆盖的相同sub-6ghz频段和较低部分的毫米波频段(mmwave频段)(例如，24ghz至100ghz)。本领域技术人员将认识到，毫米波频段是无线电频谱内的子频段，并且包括具有从24ghz到300ghz范围内的极高频率的rf信号。此毫米波频段内的rf信号的波长范围从300ghz的1毫米到30ghz的10毫米(因此得名)。
76.方法实施例还可以包括为rfic芯片的操作建立特定的射频(rf)范围(参见过程步骤1104)。可以根据特定应用并进一步根据客户指定的操作参数来建立特定的rf范围。
77.方法实施例还可以包括基于设计执行rf噪声建模(rf noise modeling)(参见过程步骤1106)。例如，rfic芯片的设计可以包括要与rfic芯片的ic区域形成的装置的布局。rf噪声建模可以包括对将围绕ic区域的防裂装置与位于ic区域内靠近周边的任何rf装置的潜在噪声耦合进行建模。这种射频噪声建模可以包括识别任何干扰-受害装置对。即，rf噪声建模可以指示何时在防裂装置和rf信号之间耦合，该rf信号在特定rf范围内并且由第一装置发射，并且特别是rf装置(在本文中也称为干扰装置)将干扰第二装置(例如，另一个rf装置或一些非rf装置，在本文中也称为受害装置)的操作，因为该rf信号将沿防裂装置传播并与第二装置耦合。用于执行rf噪声建模的各种技术在本领域中是众所周知的，并且因此，已经从说明书中省略了这些技术的细节以允许读者将注意力集中在所公开方法的突出方面。
78.方法实施例还可以包括更新rfic芯片的设计以包括具有一个或多个嵌入式噪声抑制器的防裂装置(参见过程步骤1108)。在过程步骤1108更新rfic芯片的设计可以包括从几种可能的配置中选择基本的防裂装置配置，几种可能的配置例如包括：如在rfic芯片300a中包括单个金属屏障的防裂装置，该单个金属屏障具有至少一个无源滤波器，该至少一个无源滤波器具有一个或多个电磁装置集成于其中；如在rfic芯片300b中包括多个同心金属屏障的防裂装置，该多个同心金属屏障具有至少一个无源滤波器，该至少一个滤波器
具有仅集成到第一金属屏障中的一个或多个电磁装置；或如在rfic芯片300c中包括多个同心金属屏障的防裂装置，该多个同心金属屏障具有至少一个无源滤波器，该至少一个滤波器具有集成到第一金属屏障、第二金属屏障、第一金属屏障和第二金属屏障两者和/或第一金属屏障和第二金属屏障之间的空间中的一个或多个电磁装置。
79.在过程步骤1108更新rfic芯片的设计可以进一步包括为要包括在防裂装置中的每个特定无源滤波器选择特定滤波器电路结构。即，如上文关于结构实施例所讨论的，无源滤波器可包括一个或多个电磁装置(例如，电阻器、电感器、电容器和/或短截线)，其沿着干扰装置和受害装置之间的单个路径连接(例如，串联和/或并联)，使得无源滤波器用作低通滤波器(例如，参见图4a-图4d的电路图中所示的不同示例性低通滤波器)、高通滤波器(例如，参见图5a-图5d的电路图中所示的不同示例性高通滤波器)、带通滤波器(例如，参见图6a-图6c中所示的不同示例性带通滤波器)、或带阻滤波器(例如，参见图7a-图7d中所示的不同示例性带阻滤波器)。可以选择上述和图4a-图7d中所示的任何无源滤波器或任何其他合适的无源滤波器以包括在防裂装置中。
80.一旦选择了特定的无源滤波器，就可以对其进行客制化以抑制特定rf范围内的rf噪声信号传播。也就是说，在给定特定的rf范围下，可以使用无源滤波器计算器来确定特定无源滤波器的电磁装置所需的规格(例如，电感器的电感、电阻器的电阻、电容器的电容等，如适用)，以实现期望的结果。在低通滤波器的情况下，期望的结果可以包括仅低于特定频率的那些rf信号的传播，该特定频率低于特定rf范围的最小频率，使得特定rf范围内的rf噪声信号的传播被抑制。在高通滤波器的情况下，期望的结果可以包括仅高于特定频率的那些rf信号的传播，该特定频率高于特定rf范围的最大频率，使得特定rf范围内的rf噪声信号的传播被抑制。在带通滤波器的情况下，期望的结果可以包括仅在不包括特定rf范围的特定频带内的那些rf信号的传播，使得特定rf范围内的rf噪声信号的传播被抑制。最后，在带阻滤波器的情况下，期望的结果可以包括仅在包括特定rf范围的特定频带之外的那些rf信号的传播，使得在特定rf范围内的rf噪声信号的传播被抑制。
81.滤波器计算器，包括低通滤波器计算器、高通滤波器计算器、带通滤波器计算器和带阻滤波器计算器，在本领域中是众所周知的。因此，本说明书中省略了此类计算器的细节，以允许读者将注意力集中在所公开实施例的突出方面。然而，应当理解，用于确定电磁装置规格的计算将根据所选择的特定无源滤波器电路而变化。
82.例如，对于在rfic芯片300b中的防裂装置320中采用并在图6a的电路图中示出的示例性带通滤波器，给定特定射频范围的最小频率(也称为截止频率(f
l
))，可以采用以下等式来确定电感器的所需电感(l)和电容器的所需电容(c)：
[0083][0084]
对于在rfic芯片300c中的防裂装置320中采用并在图7d的电路图中示出的示例性带阻滤波器，给定特定射频范围的最小频率(也称为低截止频率(f
l
))，并且进一步给定特定射频范围的最大频率(也称为高截止频率(fh))，可以采用以下等式在来确定第一和第二电感器所需的电感(l1和l2)，并且进一步确定第一和第二电容器所需的电容(c1和c2)：
[0085][0086]
以及
[0087][0088]
接下来，给定特定无源滤波器的电路配置，给定该特定无源滤波器的电磁装置的先前确定的规格，给定所讨论的技术节点的设计规则(包括但不限于为不同beol金属层级指定的临界尺寸)，给定所选的基本防裂装置配置(例如，带有单个金属屏障的防裂装置；带有多个同心金属屏障的防裂装置，其中每个无源滤波器的电磁装置将仅被集成到内部金属屏障中；或具有多个同心金属屏障的防裂装置，其中每个无源滤波器的电磁装置将集成到每个金属屏障中和/或之间)，并给定ic区域内所讨论的干扰装置和受害装置的位置，可以设计防裂装置，使得特定无源滤波器的电磁装置集成在其中，满足所需的规格，并以这样一种方式(例如，并联和/或串联)电性连接，以便沿着干扰装置和受害装置之间的潜在信号路径创建特定的无源滤波器。
[0089]
随后可以根据更新的设计制造rfic芯片(参见过程步骤1110)。例如，可以根据更新的设计在半导体晶圆上制造多个ic区域，每个区域都被防裂装置横向围绕。然后可以将半导体晶圆切割(即切碎)成单独的rfic芯片。给定更新的设计，每个制造的rfic芯片可以具有对应于rfic芯片结构300a的结构(参见上文详细描述的图3a和图8a-图8e)，对应于rfic芯片结构300b的结构(参见上文详细描述的图3b和图9a-图9f)，或对应于rfic芯片结构300c的结构(参见上文详细描述的图3c和图10a-图10f)。也就是说，制造的rfic芯片300a、300b或300c可以包括：衬底301；衬底301的中心部分302上的集成电路(ic)区域310；以及，在横向围绕ic区域310并与ic区域310电性隔离的衬底301的边缘部分303上，具有金属屏障(例如，rfic芯片300a中的325或rfic芯片300b或300c中的325.1-325-2)的防裂装置320，以及嵌入在金属屏障中的无源滤波器390。在制造的rfic芯片中，每个无源滤波器390确保当特定rf范围内的rf信号由第一装置311(例如，rf装置，本文也称为干扰装置，其在ic区域310内靠近周边的第一位置)发射并与防裂装置320耦合时，rf信号通过防裂装置320到第二装置312(例如，另一个rf装置或非rf装置，在本文中也称为受害装置，其位于ic区域310内靠近周边的第二位置)的传输被抑制以防止干扰第二装置312。
[0090]
随后可以将单独的rfic芯片直接封装或安装到印刷电路板(pcb)上。
[0091]
如上所述的方法用于制造集成电路芯片。由此产生的集成电路芯片可以由制造商以原始晶圆形式(即，作为具有多个未封装芯片的单个晶圆)、裸芯片或封装形式分发。在后一种情况下，芯片安装在单个芯片封装中(例如塑料载体，引线固定在主板或其他更高层级的载体上)或多芯片封装(例如陶瓷载体，其具有表面互连或埋入互连或两者都有)。在任何情况下，该芯片然后与其他芯片、分立电路元件和/或其他信号处理装置集成作为(a)中间
产品，例如主板，或(b)最终产品的一部分。最终产品可以是包括集成电路芯片的任何产品，范围从玩具和其他低端应用到具有显示器、键盘或其他输入装置和中央处理器的高级计算机产品。
[0092]
本发明的态样可以在设计系统、方法和/或计算机程序产品中实现。计算机程序产品可以包括其上具有用于使处理器执行本发明的态样的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或多个介质)。
[0093]
计算机可读存储介质可以是有形装置，其可以保持和存储指令以供指令执行装置使用。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储装置、磁性存储装置、光学存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下：便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能磁盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码装置，例如穿孔卡或凹槽中记录有指令的凸起结构，以及前述的任何合适组合。此处使用的计算机可读存储介质不应被解释为瞬态信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，光脉冲通过光缆)或通过电线传输的电信号。
[0094]
本文所述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理装置或经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储装置。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理装置中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理装置内的计算机可读存储介质中。
[0095]
用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编器指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或对象代码，包括面向对象的编程语言，例如smalltalk、c++等，以及传统的过程编程语言，例如“c”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户计算机上、部分在用户计算机上、作为独立软件包、部分在用户计算机上以及部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令以个性化电子电路，以便执行本发明的态样。
[0096]
在此参考根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的态样。应当理解，流程图和/或框图的每个块，以及流程图和/或框图中的块的组合，可以由计算机可读程序指令来实现。
[0097]
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以生产机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图块或多个块中指定的功能/动作的工具。这些计算机可读程序指令也可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以
引导计算机、可编程数据处理设备和/或其他装置以特定方式运行，使得其中存储有具有指令的计算机可读存储介质包括制造品，该制造品包括实现流程图和/或框图块或多个块中指定的功能/动作的态样的指令。
[0098]
计算机可读程序指令也可以被加载到计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置上，以使得对计算机、其他可编程设备或其他装置执行一系列操作步骤以产生计算机实施过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图块或多个块中指定的功能/动作。
[0099]
图中的流程图和框图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每一块可表示模块、段或指令的一部分，其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方式中，块中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，根据所涉及的功能，连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行这些块。还将注意到，框图和/或流程图说明的每个块，以及框图和/或流程图说明中的块的组合，可以由执行指定功能或动作或实行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。
[0100]
用于实现所公开的设计系统、方法和计算机程序产品的态样的代表性硬件环境(即，计算机系统)在图12中描绘。此示意图图示了根据这里的实施例的信息处理/计算机系统的硬件配置。该系统包括至少一个处理器或中央处理单元(cpu)10。cpu 10通过系统总线12互连到各种装置，例如随机存取存储器(ram)14、只读存储器(rom)16和输入/输出(i/o)适配器18。i/o适配器18可以连接到周边装置，例如磁盘单元11和磁带驱动器13，或系统可读的其他程序存储装置。该系统可以读取程序存储装置上的发明指令并按照这些指令执行这里的实施例的方法。该系统还包括用户接口适配器19，其将键盘15、鼠标17、扬声器24、麦克风22和/或诸如触摸屏装置(未示出)之类的其他用户接口装置连接到总线12以收集用户输入。另外，通信适配器20将总线12连接到数据处理网络25，并且显示适配器21将总线12连接到显示装置23，举例而言，该显示装置23可以体现为诸如监视器、打印机或发送器之类的输出装置。
[0101]
应当理解，这里使用的术语是为了描述所公开的结构和方法的目的而不是限制性的。例如，如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。此外，如本文所用，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组。此外，如本文所用，诸如“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“之下”、“下方”、“下方的”、“上方”、“上面的”、“平行”、“正交”等旨在描述在图中定向和图示时的相对位置(除非另有说明)以及诸如“接触”、“直接接触”、“邻接”、“直接相邻”、“紧邻”之类的术语旨在表示至少一个元件物理接触另一元件(没有其他元件分隔所述元件)。术语“横向”在本文中用于描述元件的相对位置，并且更具体地，指示这些元件被定向和图示在图中时，元件定位到另一个元件的侧面而不是另一个元件的上方或下方。例如，与另一个元件横向相邻的元件将在另一个元件的旁边，与另一个元件在横向上紧邻的元件将直接在另一个元件的旁边，而横向围绕另一个元件的元件将与该另一个元件相邻并且与该另一
个元件的外侧壁接壤。以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的相应结构、材料、动作和等效物旨在包括与具体要求保护的其他要求保护的元件组合执行功能的任何结构、材料或动作。
[0102]
本发明的各种实施例的描述是出于说明的目的而呈现的，但并不旨在穷举或限制于所公开的实施例。在不脱离所描述实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择此处使用的术语以最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中发现的技术的技术改进，或者使本领域普通技术人员能够理解此处公开的实施例。