專利名稱：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種具有屏蔽訊號干擾效果的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor；CMOS)技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于集成電路上。隨著互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體技術(shù)的提升，微型化的互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體元件廣泛用于半導(dǎo)體工業(yè)，以提高集成電路中晶體管的密度，使獲得更佳的工作效能。除了上述的互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體元件的微型化，多層連結(jié)技術(shù)(multiple-level interconnect)為另一種可用以提升晶體管密度的方法。隨著上述微型化互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體元件與多層連結(jié)技術(shù)的使用，亦開始出現(xiàn)了金屬線之間的干擾(crosstalk)現(xiàn)象。
圖1A與圖1B繪示了現(xiàn)有習(xí)知中的一種電路的剖面圖與俯視圖。圖1A是為圖1B中線段1A～1A的剖面圖。
在圖1A中，金屬線110與120位于基材100上。線圈130與140分別代表了金屬線110與120中的電流所感應(yīng)的磁場。線圈130與140的箭號方向代表了感應(yīng)磁場的方向。在圖1B中，箭頭指示150與160分別代表了金屬線110與120的電流方向。由于金屬線110與120的電流方向的不同，其所產(chǎn)生的磁場方向亦有所不同，例如金屬線110所產(chǎn)生的磁場的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，而金屬線120所產(chǎn)生的磁場的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。在此情形下，金屬線110與120所產(chǎn)生的磁場將會(huì)互相干擾，一般稱之為干擾現(xiàn)象。在此現(xiàn)象下，金屬線110與120的電氣性質(zhì)將受到影響。當(dāng)金屬線110與120的間隙進(jìn)一步縮小時(shí)，干擾現(xiàn)象將變得更為嚴(yán)重，此現(xiàn)象尤其常出現(xiàn)于高密度的集成電路上。
Mezhiba et al.在2002年的電子設(shè)計(jì)品質(zhì)國際研討會(huì)的論文集(Proceeding of the International Symposium on Quality Electronic Design 2002)中發(fā)表了一篇題目為“Inductive Characteristics of Power Distribution Grids inHigh Speed Integrated Circuits”的論文。在此論文中，一種摘錄電感的程序FastHenry被用以測量電感。由FastHenry所得出的數(shù)據(jù)，可用以評估電流感應(yīng)所產(chǎn)生的電感。
有鑒于上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)存在的缺陷，而提供一種新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問題是使其具有屏蔽訊號干擾效果，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含一第一屏蔽線與一第二屏蔽線，位于一基材之上，且該第一屏蔽線與該第二屏蔽線連接一第一電壓；至少一導(dǎo)線，該至少一導(dǎo)線連接一第二電壓，配置于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之間；以及一第一屏蔽層，于該基材上借由至少一第一導(dǎo)體連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的第一導(dǎo)體包含至少一具有金屬的中介窗、一傳導(dǎo)線或上述的組合。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的導(dǎo)線的長度等于該第一屏蔽線及該第二屏蔽線中至少其中之一的長度。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的導(dǎo)線的長度大于該第一屏蔽線及該第二屏蔽線中至少其中之一的長度。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中更包含一第二屏蔽層，該第二屏蔽層位于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之上，且通過至少一第二導(dǎo)體連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的第一屏蔽線、該第二屏蔽線、該第一屏蔽層、該第二屏蔽層、該至少一第一導(dǎo)體以及該至少一第二導(dǎo)體大致圍繞該導(dǎo)線，用以降低該導(dǎo)線的電感，使相對于其他未具有該至少一第一導(dǎo)體、該至少一第二導(dǎo)體、該第一屏蔽層以及該第二屏蔽層的導(dǎo)線，降低約10％或10％以上的電感。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)需滿足至少一個(gè)設(shè)計(jì)上的特征尺寸。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中更包含至少一輔助圖案，鄰近于該第一屏蔽線或該第二屏蔽線。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的輔助圖案包含至少一具有金屬的輔助中介窗(dummy via)、一輔助導(dǎo)線或上述的組合。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的第一電壓為接地電壓或一固定電壓。
前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述的導(dǎo)線為一訊號線或一電源線。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含一訊號線，位于一基材之上；一第一屏蔽層，位于該訊號線之下；以及一第二屏蔽層，位于該訊號線之上，且通過至少一第一導(dǎo)體連接該第一屏蔽層，其中該第一屏蔽層、該第二屏蔽層、該至少一第一導(dǎo)體大致圍繞該訊號線，用以降低該訊號線的一電感，使相對于其他未具有該至少一第一導(dǎo)體、該第一屏蔽層以及該第二屏蔽層的導(dǎo)線，降低約10％以上的該電感。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題另外還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含一第一屏蔽線與一第二屏蔽線，位于一基材之上，且該第一屏蔽線與該第二屏蔽線連接一第一電壓；至少一導(dǎo)線，連接一第二電壓，且配置于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之間；一第一屏蔽層，通過位于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之下的至少一第一導(dǎo)體，連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線；以及一第二屏蔽層，通過位于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之上的至少一第二導(dǎo)體，連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中，提出了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。此半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含第一屏蔽線、第二屏蔽線、導(dǎo)線以及第一屏蔽層。第一屏蔽線與第二屏蔽線位于基材之上且連接一第一電壓。導(dǎo)線位于第一屏蔽線與第二屏蔽線之間，且連接一第二電壓。第一屏蔽層于基材上借由第一導(dǎo)體連接第一屏蔽線與第二屏蔽線，以圍繞導(dǎo)線，借此產(chǎn)生屏蔽的效果。
綜上所述，本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有增進(jìn)的突出(多項(xiàng))功效，從而更加適于實(shí)用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附圖式的詳細(xì)說明如下圖1A～1B是繪示了現(xiàn)有習(xí)知中的一種電路的剖面圖與俯視圖。圖1A是為圖1B中線段1A～1A的剖面圖。
圖2A～2F繪示了依照本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為依照本發(fā)明一實(shí)施例所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖4A～圖4C繪示了圖2D所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖5是繪示了本發(fā)明實(shí)施例所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于各電路區(qū)塊間的情形。
20半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)21模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器22邏輯電路 23數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器100、200、400基材 110、120金屬線130、140線圈150、160箭頭指示210、410第一屏蔽層 220、420第一介電層221、225、421、425第一導(dǎo)體 221e、225e導(dǎo)體外緣241、441第一屏蔽線 241a第一屏蔽墊241e第一屏蔽線外緣 243、443第二屏蔽線243e第二屏蔽線外緣 245、445導(dǎo)線245a導(dǎo)線墊 250、450第二介電層251、255、451第二導(dǎo)體 260第三介電層270、470第二屏蔽層具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
本發(fā)明所述的實(shí)施例中，所使用的比較性詞匯如低于、高于、水平、垂直、之上、之下、頂部、底部等等需搭配所提供的圖示解讀。此類比較性的詞匯僅用以提高敘述的方便性，并非用以限定本發(fā)明的實(shí)施例所述的裝置或其操作的方向。
圖2A～2E為依照本發(fā)明實(shí)施例所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為依照本發(fā)明一實(shí)施例所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的俯視圖。為簡化圖示，圖2A～2E與圖3中的交叉排線(cross-hatching)進(jìn)一步被省略。
圖2A為圖3中的所示的2A～2A線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A中，第一屏蔽層(first shielding layer)210形成于基材200之上?；?00可以為硅基材、三五族化合物基材、玻璃基材、印刷電路板或其他類似材料的基材。此外，基材200可包含各種可用以提供電性操作的元件。第一屏蔽層210的結(jié)構(gòu)可以為平面狀、網(wǎng)狀、多個(gè)長條排列狀或其他可用以屏蔽其他線路對一訊號線進(jìn)行干擾的結(jié)構(gòu)。在多個(gè)實(shí)施例中，第一屏蔽層210具有一導(dǎo)電層，此導(dǎo)電層主要由鋁、銅、銅鋁合金、鋁合金、銅合金、鐵合金、鈷合金、鎳合金、多晶硅或其他導(dǎo)電材料所組成。
第一介電層220形成于第一屏蔽層210之上，其材料可為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低介電材料或其他介電層材料。第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245形成于第一介電層220上。導(dǎo)線245的材料可為鋁、銅、銅鋁合金、多晶硅或其他導(dǎo)電材料。第一屏蔽線241與第二屏蔽線243的組成材料得為鋁、銅、銅鋁合金、鋁合金、銅合金、鐵合金、鈷合金、鎳合金、多晶硅或其他導(dǎo)電材料。第一屏蔽線241與第二屏蔽線243分別借由第一導(dǎo)體221與225連接第一屏蔽層210。第一導(dǎo)體221與225包含至少一具有金屬的中介窗(via)、一導(dǎo)線或前述的組合。第一導(dǎo)體221與225的材料可為鋁、銅、銅鋁合金、鋁合金、銅合金、鐵合金、鈷合金、鎳合金、鎢或其他導(dǎo)電材料。
前述的第一與第二屏蔽線241與243可電性連接一第一電壓，此第一電壓可為一固定電壓或接地電壓(零電壓)。導(dǎo)線245電性連接至一第二電壓，此第二電壓可高于、低于或相等于第一電壓。導(dǎo)線245可為訊號線、電源線(power line)、地線(ground line)、浮接線(floating line)或其他用于電路回路(routing of circuits)的各種導(dǎo)線。在此實(shí)施例中，導(dǎo)線245為訊號線。在其他實(shí)施例中，在第一與第二屏蔽線241與243間可具有一條以上的導(dǎo)線245，只要這些導(dǎo)線245間不存在嚴(yán)重的干擾情形。因此，熟習(xí)此技藝者可選擇配置適當(dāng)數(shù)目的導(dǎo)線245于第一與第二屏蔽線241與243之間，而其他第一與第二屏蔽線241與243的配置方式可參考后續(xù)所述的實(shí)施例。
導(dǎo)線245的長度可大于/相等于第一屏蔽線241及第二屏蔽線243中至少其中之一的長度。例如在圖3中，導(dǎo)線245具有長度“a”，大于第一屏蔽線241的長度“b”。在一實(shí)施例中，第一屏蔽線241的兩端分別連接到長度分別為“c1”與“c2”的傳導(dǎo)線，用以連接至第一屏蔽墊241a。如此一來，第一屏蔽墊241a與導(dǎo)線245延伸出來的導(dǎo)線墊245a的間距可有效地提高，避免兩者之間出現(xiàn)互相干擾的情形。若第一屏蔽墊241a與導(dǎo)線墊245a無互相干擾的情形出現(xiàn)，也就無須設(shè)置「c1」與「c2」長度的導(dǎo)線。在一些實(shí)施例中，具有第一與第二屏蔽線241與243以及導(dǎo)線245的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20，可設(shè)置于各電路區(qū)塊(inter-block circuits)之間，用以連接各電路區(qū)塊。
在圖2A的實(shí)施例中，第一屏蔽層210位于第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245下方，為一種“底層圍繞”(bottom-surrounded)的形式。換句話說，也就是導(dǎo)線245被同平面的第一與第二屏蔽線241與243以及下方的第一屏蔽層210所圍繞。在另一實(shí)施例中，第一屏蔽層210位于第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245之上，為一種“頂部圍繞”(top-surrounded)的形式。換句話說，也就是導(dǎo)線245被同平面的第一與第二屏蔽線241與243以及上方的第一屏蔽層210所圍繞。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一屏蔽層210的結(jié)構(gòu)可以為平面狀或長條狀(未繪示)。上述的第一屏蔽層210的寬度大于或等于第一屏蔽線241的第一屏蔽線外緣241e與第二屏蔽線243的第二屏蔽線外緣243e間的距離。在另一實(shí)施例中，第一屏蔽層210的寬度大于或等于第一導(dǎo)體221的導(dǎo)體外緣221e與第一導(dǎo)體225的體導(dǎo)外緣225e間的距離。熟習(xí)此技藝者可對第一屏蔽層的寬度做各種的更動(dòng)，以配合第一導(dǎo)體221與225以及第一與第二屏蔽導(dǎo)線241與243的設(shè)計(jì)。
在圖2A的實(shí)施例中，第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245為共平面。在后續(xù)的實(shí)施例的敘述中，前述的第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245可為非共平面的狀態(tài)。
圖2B中，第一與第二屏蔽線241與243以及導(dǎo)線245未形成于同一平面上。第一屏蔽線241與第二屏蔽線243分別位于第一介電層220與第三介電層260上，而位于第一屏蔽線241與第二屏蔽線243之間的導(dǎo)線245則是形成于第二介電層250上。由上述可知，第一屏蔽線241、第二屏蔽線243、第一屏蔽層210、第一導(dǎo)體221與225分別位于不同的位置，用以屏蔽導(dǎo)線245。上述的屏蔽方式，相較于未具有第一屏蔽層210、第一導(dǎo)體221與225的結(jié)構(gòu)，可降低10％以上的導(dǎo)線245感應(yīng)而產(chǎn)生的電感(inductance)，因此，導(dǎo)線245感應(yīng)而產(chǎn)生的電感效應(yīng)可有效地被控制。
延續(xù)上述的討論，當(dāng)一20GHz的訊號傳輸于圖2A所示的具有屏蔽設(shè)計(jì)的電路中，經(jīng)由先前技術(shù)中所介紹的FastHenry程序所模擬出的導(dǎo)線245的電感約為0.496nH/mm。當(dāng)相同的20GHz的訊號傳輸于未具有屏蔽設(shè)計(jì)的第一導(dǎo)線110及第二導(dǎo)線120時(shí)(如圖1所示)，第一導(dǎo)線110與第二導(dǎo)線120所感應(yīng)的電感為0.575nH/mm，高出前述0.496nH/mm的電感16％。由上述可知，上述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20可降低約16％因?qū)Ь€245感應(yīng)而產(chǎn)生的電感，進(jìn)而有效地控制導(dǎo)線245所感應(yīng)的電感。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245可分別形成于多個(gè)未相鄰的介電層的表面上(未繪示)。例如第一屏蔽線241可形成于最底層的介電層，第二屏蔽線243可形成于第四層的介電層，而導(dǎo)線245則形成于第六層的介電層(未繪示)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20中的第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245可做不同位置的設(shè)置。
在圖2C中，第一與第二屏蔽線241與243形成于第二介電層250上，而位于第一與第二蔽屏導(dǎo)線241與243的間的導(dǎo)線245則形成于第一介電層220上。在另一實(shí)施例中，第一與第二屏蔽線241與243以共平面的方式位于導(dǎo)線之下(未繪示)。
在圖2D中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20更包含了一第二屏蔽層270，位于第二介電層250之上。第二屏蔽層270借由第二導(dǎo)體251與255分別連接第一與第二屏蔽線241與243。在一些實(shí)施例中，第二屏蔽層270具有與前述第一屏蔽層210相似的性質(zhì)，第二介電層250具有與第一介電層220相似的性質(zhì)，以及第二導(dǎo)體251與255分別具有類似于前述的第一導(dǎo)體221與225的性質(zhì)，在此不加贅述。
上述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20中的第一與第二屏蔽線241與243、第一與第二屏蔽層210與270、第一導(dǎo)體221與225以及第二導(dǎo)體251與255圍繞導(dǎo)線245。前述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20可降低10％以上導(dǎo)線245所產(chǎn)生的電感，進(jìn)而更有效地控制導(dǎo)線感應(yīng)而產(chǎn)生的電感。
在圖2E中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20不具有圖2D中的第一與第二屏蔽線241與243，同時(shí)此半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的第一與第二屏蔽層210與270以及第一導(dǎo)體221與225圍繞導(dǎo)線245。由于第一與第二屏蔽層210與270以及第一導(dǎo)體221與225已將導(dǎo)線245有效地圍繞，以阻隔相鄰的導(dǎo)線245間的干擾，因此在此實(shí)施例中可不設(shè)置第一與第二屏蔽線241與243。
在圖2F中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20不具有圖2D中的第一屏蔽線241，同時(shí)，第二屏蔽線243位于第一屏蔽層210與第二屏蔽層270之間。第一導(dǎo)體225與第二導(dǎo)體255分別將第二屏蔽線243連接于第一及第二屏蔽層210與270上。第一導(dǎo)體221連接第一與第二屏蔽層210與270。借由上述的設(shè)計(jì)，可在不具有第一屏蔽線241的情形下，有效地圍繞導(dǎo)線245，用以屏蔽相鄰的導(dǎo)線245之間的干擾現(xiàn)象。
綜上所述，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的屏蔽線、屏蔽層以及導(dǎo)體可具有各種不同的組合方式，熟習(xí)此技藝者可對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)做各種不同結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，用以符合設(shè)計(jì)的需求。
在圖3中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20更包含了鄰近于第一屏蔽線241或/和第二屏蔽線243的至少一個(gè)輔助圖案(dummy pattern)310。此輔助圖案可為至少一個(gè)具有金屬的輔助中介窗(dummy via)、至少一個(gè)輔助導(dǎo)線或前述的組合。輔助圖案310的組成材料為鋁、銅、銅鋁合金、鎢、鋁合金、銅合金、鐵合金、鈷合金、鎳合金、多晶硅以及其他導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施例中，輔助圖案310與第一及第二屏蔽線241與243間的空隙尺寸需滿足至少一個(gè)設(shè)計(jì)上的特征尺寸(feature size ofthe design rule)。在一實(shí)施例中，輔助圖案310與第一及第二屏蔽線241與243間的空隙尺寸大于一個(gè)設(shè)計(jì)上的特征尺寸，例如可為0.5微米。輔助圖案310的存在可使第一與第二屏蔽線241與243以及導(dǎo)線245的厚度均一性提高，進(jìn)而提升具有半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的電路的電氣特性。在一些實(shí)施例中，輔助圖案310并非一必要的元件。在另一實(shí)施例中，第一與第二屏蔽線241與243可以為非連續(xù)性的線路，例如可以為兩段線路所組成的屏蔽線。熟習(xí)此技藝者，可選擇性地在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20中增加輔助圖案，同時(shí)針對此輔助圖案的形狀與圖案進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在本發(fā)明中一些不具有第一與第二屏蔽線241與243的實(shí)施例中，輔助圖案鄰近于圖2D中第一導(dǎo)體221或225，亦或是第二導(dǎo)體251或255，其中兩者間的空隙的尺寸亦需符合設(shè)計(jì)上的特征尺寸。
由于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20是用以防止電路中的耦合效應(yīng)(coupling effect)，因此半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的尺寸需符合設(shè)計(jì)上最小的特征尺寸。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20較佳的尺寸為相當(dāng)于設(shè)計(jì)上的特征尺寸，例如，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的尺寸大小約在設(shè)計(jì)上最小的特征尺寸的正負(fù)10％內(nèi)。在特征尺寸的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20，可使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的尺寸大大地縮小。特征尺寸亦可用以測試在特定的位置上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的最差情況。當(dāng)然，并非所有半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的尺寸都需滿足設(shè)計(jì)上的特征尺寸。舉例來說，在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20可包含第一與第二屏蔽線241與243的寬度的特征尺寸，而非第一屏蔽線241與導(dǎo)線245之間的空隙的特征尺寸，因?yàn)榇丝障兜拇笮〔⒎乔笆鰧?shí)施例中的干擾現(xiàn)象的來源。在另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20可具有對應(yīng)于第一屏蔽線241與導(dǎo)線245的間隙的特征尺寸以及第二屏蔽線243與導(dǎo)線245的間隙的特征尺寸，而并非第一屏蔽線241與導(dǎo)線245的寬度的特征尺寸。熟悉此技藝者將可輕易地選擇所需的特征尺寸。
圖4A～圖4C繪示了圖2D所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4A～圖4C所使用的標(biāo)號為圖2D相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)號加200。
圖4A中，第一屏蔽層410與第一介電層420依序形成于基材400之上。第一屏蔽層410形成的方法可以為化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法、電鍍銅法(Electro-Copper Plating；ECP)以及其他可用以形成薄膜的方法。第一介電層420的形成方法可為化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法或其他可用以形成薄膜的方法。
圖4B中，第一導(dǎo)體421與425的開口(未繪示)可借由圖案化的方式來形成，例如可以為微影制程或蝕刻制程。之后，再將第一導(dǎo)體421興425的材料填入開口中。在填料的過程中，殘留在第一介電層420表面的材料可經(jīng)由其他制程去除，例如可以為化學(xué)機(jī)械研磨法、回蝕法(etch back)或其他可去除表面殘存材料的方法。第一導(dǎo)體421與425的制作可在同一制程或不同的制程下完成。在一實(shí)施例中，兩者的形成是在同一制程下完成。
在完成第一導(dǎo)體421與425的制作后，可使用薄膜沉積的方式，搭配圖案化制程例如微影及蝕刻制程，將第一屏蔽線441、第二屏蔽線443以及導(dǎo)線445形成于第一介電層420之上。在部份實(shí)施例中，第一與第二導(dǎo)體421與425、第一與第二屏蔽線441與443以及導(dǎo)線445的形成方法為雙鑲嵌法(dual-damascene process)。第一屏蔽線441、第二屏蔽線443以及導(dǎo)線445可在相同或不同的制程下形成。在一實(shí)施例中，第一屏蔽線441、第二屏蔽線443以及導(dǎo)線445在相同的制程下形成。在本發(fā)明中并不對第一屏蔽線441、第二屏蔽線443以及導(dǎo)線445的形成秩序加以限制。
在圖4C中，進(jìn)一步形成一第二介電層450于圖4B的結(jié)構(gòu)之上。其形成方式可以為化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法或其他可用以形成薄膜的方法。第二導(dǎo)體451與455形成于第二屏蔽層450中，其形成方式與第一導(dǎo)體421與425的形成方式類似，在此不加贅述。
之后，在第二介電層450的表面上形成第二屏蔽層470，其形成方式可為化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法或其他可用以形成薄膜的方法。在一些實(shí)施例中，第二導(dǎo)體451與455以及第二屏蔽層470可使用雙鑲嵌法來完成。對于第二導(dǎo)體451與455以及第二屏蔽層470的形成方式，本發(fā)明并不加以限制。
圖4A～圖4C所述的步驟為圖2D中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，同樣的，前述的形成方法亦可用以圖2A～2C、圖2E～2F或其變形的結(jié)構(gòu)，僅需依據(jù)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形態(tài)對其形成方法做出相對應(yīng)的修改。
圖5是繪示了本發(fā)明實(shí)施例所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于各電路區(qū)塊間的情形。圖5中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20設(shè)置于各電路區(qū)塊之間，這些電路區(qū)塊可以為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器21、邏輯電路22、數(shù)字模擬較換器23以及其他電路區(qū)塊例如放大器(amplifiers)、振蕩器(oscillator)、訊號混合器(mixer)、電荷增壓電路(charge pump circuits)、轉(zhuǎn)換器(converters)或輸入/輸出電路(input/output circuit)。第一屏蔽線241、第二屏蔽線243以及導(dǎo)線245的長度小于或等于兩個(gè)電路區(qū)塊之間所欲布置的線路的長度。前述的圖5僅為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的使用方式的例示，并非用于限制其使用方式，而半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20在使用于前述的電路時(shí)，亦不限定其數(shù)目，可視設(shè)計(jì)上的需求來決定其數(shù)目。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含一第一屏蔽線與一第二屏蔽線，位于一基材之上，且該第一屏蔽線與該第二屏蔽線連接一第一電壓；至少一導(dǎo)線，該至少一導(dǎo)線連接一第二電壓，配置于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之間；以及一第一屏蔽層，于該基材上借由至少一第一導(dǎo)體連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一導(dǎo)體包含至少一具有金屬的中介窗、一傳導(dǎo)線或上述的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)線的長度等于該第一屏蔽線及該第二屏蔽線中至少其中之一的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)線的長度大于該第一屏蔽線及該第二屏蔽線中至少其中之一的長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于其更包含一第二屏蔽層，該第二屏蔽層位于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之上，且通過至少一第二導(dǎo)體連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一屏蔽線、第二屏蔽線、第一屏蔽層、第二屏蔽層、至少一第一導(dǎo)體以及至少一第二導(dǎo)體大致圍繞該導(dǎo)線，用以降低該導(dǎo)線的電感，使相對于其他未具有該至少一第一導(dǎo)體、該至少一第二導(dǎo)體、該第一屏蔽層以及該第二屏蔽層的導(dǎo)線，降低約10％或10％以上的電感。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)需滿足至少一個(gè)設(shè)計(jì)上的特征尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于其更包含至少一輔助圖案，鄰近于該第一屏蔽線或該第二屏蔽線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的輔助圖案包含至少一具有金屬的輔助中介窗(dummy via)、一輔助導(dǎo)線或上述的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一電壓為接地電壓或一固定電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)線為一訊號線或一電源線。
12.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于包含一訊號線，位于一基材之上；一第一屏蔽層，位于該訊號線之下；以及一第二屏蔽層，位于該訊號線之上，且通過至少一第一導(dǎo)體連接該第一屏蔽層，其中該第一屏蔽層、該第二屏蔽層、該至少一第一導(dǎo)體大致圍繞該訊號線，用以降低該訊號線的一電感，使相對于其他未具有該至少一第一導(dǎo)體、該第一屏蔽層以及該第二屏蔽層的導(dǎo)線，降低約10％以上的電感。
13.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于包含一第一屏蔽線與一第二屏蔽線，位于一基材之上，且該第一屏蔽線與該第二屏蔽線連接一第一電壓；至少一導(dǎo)線，連接一第二電壓，且配置于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之間；一第一屏蔽層，通過位于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之下的至少一第一導(dǎo)體，連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線；以及一第二屏蔽層，通過位于該第一屏蔽線與該第二屏蔽線之上的至少一第二導(dǎo)體，連接該第一屏蔽線與該第二屏蔽線。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含了位于基板之上的第一屏蔽線與第二屏蔽線，此第一屏蔽線與第二屏蔽線連接于第一電壓。在第一屏蔽線與第二屏蔽線間具有導(dǎo)線，此導(dǎo)線連結(jié)到第二電壓。第一屏蔽層位于基材上，且通過第一導(dǎo)體分別連接第一屏蔽線與第二屏蔽線，以圍繞導(dǎo)線，借此產(chǎn)生屏蔽的效果。
文檔編號H01L23/552GK101071804SQ20071009695
公開日2007年11月14日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者陳憲偉, 張智援, 葉子禎, 卓秀英, 張克正, 楊光磊 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司