[發明專利]一種全屏蔽片上共面波導傳輸結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201611262172.1
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106783812A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王全;劉林林
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司;成都微光集電科技有限公司
• 主分類號: H01L23/66
• 分類號: H01L23/66;H01L23/552
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31275
• 代理人: 吳世華,陳慧弘

1.一種全屏蔽片上共面波導傳輸結構，包括半導體襯底，底層金屬屏蔽層，中間填充層，信號線，以及位于頂層金屬層的地線，其中，所述底層金屬屏蔽層位于所述半導體襯底和所述中間填充層之間，所述中間填充層位于所述底層金屬屏蔽層和所述頂層金屬層之間，其特征在于，還包括一個RDL金屬屏蔽層，其位于所述頂層金屬層上方，且通過通孔結構連接至所述頂層金屬層。

2.根據權利要求1所述的全屏蔽片上共面波導傳輸結構，其特征在于，所述中間填充層為介質層，所述信號線位于頂層金屬層中，且所述地線位于所述信號線的周圍。

3.根據權利要求1所述的全屏蔽片上共面波導傳輸結構，其特征在于，所述中間填充層包括由至少一層通孔層(V₁到V_N-1)和至少一層金屬層(M₂到M_N)交替構成的金屬堆疊結構，連接所述頂層金屬層和所述底層金屬屏蔽層，實現所述傳輸結構的上下聯通的多層地線結構，其中N為大于等于2的整數。

4.根據權利要求3所述的全屏蔽片上共面波導傳輸結構，其特征在于，所述信號線位于頂層金屬層，并且同屬于頂層金屬層的地線位于所述信號線周圍。

5.根據權利要求3所述的全屏蔽片上共面波導傳輸結構，其特征在于，所述信號線位于金屬層M_X中，所述多層地線分布于該信號線周圍，其中，X為小于等于N的整數。

6.根據權利要求5所述的全屏蔽片上共面波導傳輸結構，其特征在于，所述多層地線結構的寬度相同。

7.根據權利要求5所述的全屏蔽片上共面波導傳輸結構，其特征在于，所述多層地線結構的寬度不相同且呈圓形分布于所述信號線周圍，越靠近所述信號線的地線寬度越小。

8.一種全屏蔽片上共面波導傳輸結構的制造方法，包括如下步驟：

制備硅襯底，對所述硅襯底表面進行離子注入，形成均勻摻雜的阱；

在硅襯底上方制作形成底層金屬屏蔽層；

在底層金屬屏蔽層上形成中間填充層；

形成頂層介質層，并圖形化介質層、電鍍銅金屬膜和化學機械拋光的方法形成信號線和地線；

在頂層金屬層上方形成RDL金屬屏蔽層。

9.根據權利要求8所述的全屏蔽片上共面波導結構的制造方法，其特征在于，形成RDL金屬屏蔽層包括：

在頂層金屬層上淀積介質層，并定義出通孔的形狀；

淀積鋁RDL金屬，利用圖形化的方式定義RDL金屬形狀形成頂層屏蔽層。

10.根據權利要求9所述的全屏蔽片上共面波導結構的制造方法，其特征在于，包括：

制備硅襯底，對所述硅襯底表面進行離子注入，形成均勻摻雜的阱；

在阱上方淀積金屬前介質，并電鍍銅金屬膜形成金屬層M₁，用圖形化的方法定義金屬層M₁形成底層金屬屏蔽層；

在底層金屬屏蔽層上淀積介質層作為通孔層V₁，在該通孔層V₁上定義金屬線和觸孔形狀，之后電鍍銅金屬膜形成金屬層M₂并進行化學機械拋光形成雙大馬士革金屬通孔結構，形成銅連接線和第二條地線；

重復上述步驟N-2次，形成上下聯通的堆疊結構，構成該共面波導器件的上下聯通的多層地線結構，其中N為大于等于2的整數；

在金屬層M_N上淀積介質層并定義頂層金屬形狀，之后電鍍銅金屬膜形成頂層金屬層，并進行化學機械拋光形成所述地線和信號線；

在頂層金屬層上淀積介質層并定義通孔的形狀，之后淀積鋁RDL金屬膜，并定義RDL金屬形狀形成頂層屏蔽層。