在隔离材料上使用rf电路的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开的实施例涉及半导体技术领域，并且特别地涉及一种在隔离材料上使用RF电路的系统和方法。
【背景技术】
[0002]射频(RF)电路和金属线通常形成于体半导体上。因此，在这些元件、电路以及金属线与体半导体之间会出现电感性和电容性耦合。
[0003]所不期望的耦合使得元件的性能和操作出现退化。例如，该耦合会使得原始RF信号变差。此外，一些信号功率会由于电阻性损耗而受到损失。另外，会生成诸如谐波频率之类的所不期望的信号。此外，在不同信号出现干扰时会出现相互调制并且会生成串音。
[0004]需要减少所不希望的耦合以及性能退化的机制。
【发明内容】
[0005]根据本公开的一个方面，提供了一种增强信号完整性的器件，包括:芯片；形成于所述芯片之上的第一层，其中所述第一层具有非隔离特性；仅形成于所述第一层之上的第一器件；形成于所述芯片之上的隔离模具，其中所述隔离模具具有隔离特性；以及实质上形成于所述隔离模具之上的第二器件。
[0006]根据一个实施例，所述芯片具有娃材料。
[0007]根据一个实施例，所述芯片是人造晶片。
[0008]根据一个实施例，所述芯片和所述隔离模具由相同材料组成。
[0009]根据一个实施例，所述非隔离特性包括电阻率、电容性耦合和电感性耦合，并且在高频部件中导致非线性行为，并且其中所述第二器件是高频部件。
[0010]根据一个实施例，所述隔离模具的隔离特性包括自由载流子缺乏和相对高的电阻率中的一项或多项。
[0011]根据一个实施例，所述隔离模具被配置为缓解谐波信号的生成。
[0012]根据一个实施例，所述第二器件包括金属线、电容器、金属电容器、晶体管、隔离体、电阻器、端子、触点和电感器中的一个或多个。
[0013]根据一个实施例，所述第二器件使用易于受谐波的生成影响的相对高频率的信号。
[0014]根据一个实施例，所述隔离模具包括封装材料，其中所述封装材料包括包含塑料、缓冲材料和封装剂的组中的一项。
[0015]根据一个实施例，所述隔离模具处于所标识的目标区域之内。
[0016]根据一个实施例，所述第二器件形成于侧壁之内并且所述隔离模具形成于所述侧壁之内。
[0017]根据一个实施例，第二隔离模具形成在所述器件的背侧上。
[0018]根据本公开的另一方面，提供了一种制造系统，包括:处理工具，其被配置为在半导体器件上执行制造工艺；以及控制单元，其被配置为控制所述处理工具并且标识所述器件中具有高频部件的目标区域，去除所述目标区域下方的衬底材料，并且在所述目标区域内形成多个隔离模具。
[0019]根据一个实施例，所述目标区域包括金属线、电容器、金属电容器、晶体管、隔离体、电阻器、端子、触点和电感器中的一个或多个。
[0020]根据一个实施例，所述隔离模具包括封装材料。
[0021]根据本公开的又一方面，提供了一种用于制造器件的方法，所述方法包括:提供具有芯片和形成于其上的多个部件的半导体器件；标识所述多个部件中处理高频信号的一个或多个高频部件；标识包括所述一个或多个高频部件的一个或多个目标区域；去除所述晶片的在所述一个或多个目标区域内的至少耦合区；并且在所述一个或多个目标区域内形成一个或多个隔离模具。
[0022]根据一个实施例，形成所述隔离模具包括在所去除的耦合区内形成封装材料。
[0023]根据一个实施例，标识所述一个或多个目标区域包括标识所述多个部件之间的泄漏路径。
[0024]根据一个实施例，形成所述一个或多个隔离模具包括在所述芯片的侧壁内形成隔离模具。
【附图说明】
[0025]图1是图示用于制造增强RF信号完整性的半导体器件的系统的示图。
[0026]图2是RF信号完整性有所增强的半导体器件的截面图。
[0027]图3A是执行了一种或多种前端工艺之后的半导体器件的截面图。
[0028]图3B是晶片载体附接和晶片减薄之后的半导体器件的截面图。
[0029]图3C是去除部分衬底之后的半导体器件300的截面图。
[0030]图3D是形成隔离模具之后的半导体器件的截面图。
[0031]图3E是去除粘合层和载体层之后的半导体器件的截面图。
[0032]图3F是柱体形成之后的半导体器件的截面图。
[0033]图4A是半导体器件的截面图。
[0034]图4B是半导体器件的另一个截面图。
[0035]图4C是半导体器件的又一个截面图。
[0036]图5A是已经执行了一种或多种前端工艺之后的半导体器件的截面图。
[0037]图5B是载体层已经附接至器件之后的半导体器件的截面图。
[0038]图5C是形成隔离蚀刻和隔离模具之后的半导体器件的截面图。
[0039]图f5D是脱胶之后的半导体器件的截面图。
[0040]图6是图示制造RF信号完整性有所增强的器件的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0041]现在将参考附图对本发明进行描述，其中同样的附图标记始终被用来指代同样的要素，并且其中所图示的结构和器件并非必然依比例进行绘制。
[0042]公开了使用模具或封装材料而不是来自目标区域的硅或其它半导体材料的传感器系统和方法。该目标区域通常包括RF电路、金属线、高频部件等。作为结果，电感性耦合、电容性耦合和非线性电阻等有所缓解。
[0043]图1是图示用于制造增强RF信号完整性的半导体器件的系统100的示图。系统100标识目标区域并且将干扰材料替换为模具或封装材料。该目标区域通常包括具有高功率和/或高频率信号被生成过从中通过的区域。
[0044]系统100出于说明的目的并且以简化形式而被提供。所要意识到的是，制造系统可以包括另外的部件和元件。
[0045]系统100包括控制单元106和处理工具104，并且在器件102上执行半导体制造。器件102包括高频电路和部件以及高功率电路和部件。高频电路包括RF相关电路，诸如RF生成和处理电路。高频部件包括用于传输高频信号的金属线，诸如向功率放大器、天线，从收发器，向接收器提供高频信号的部件等。这些部件容易受到电感性耦合、电容性耦合、非线性电阻、串音等的影响。器件的包括这些部件的区域被称作目标区域。
[0046]处理工具104耦合至器件102并且在器件102上执行半导体制造工艺110。处理工具104可以包括一个或多个部件，诸如腔室、蚀刻工具等。一个或多个部件被用于执行各种蚀刻工艺、填充工艺等。处理工具104所执行的工艺110包括前端和后端工艺。此外，该工艺包括隔离工艺，该隔离工艺从目标区域去除耦合区并且在目标区域中形成增强包括高频电路和部件的器件102的信号完整性的隔离模具。耦合区包括诸如硅的半导体材料的厚度和/或深度。隔离模具包括所形成、填充或沉积的模具或封装材料，其被配置为对周边电路和部件进行隔离并且缓解电感性和电容性耦合。该模具或封装材料包括塑料、封装剂、聚酰亚胺、尼龙等。通常，该模具或封装材料实质上没有载流子，模具或封装材料提供适当隔离并且缓解了诸如谐波之类的所不期望的噪声/信号的生成。
[0047]控制单元106控制处理工具104的操作以在器件102上执行半导体制造。控制单元106向处理工具104提供控制108。通常，控制单元106生成控制108并向处理工具104提供控制108，控制108标识目标区域，选择性地去除耦合区