BRPI0912032B1 - Estrutura, método de operação e estrutura de projeto de linha de transmissão de onda de milímetro para velocidade de fase lenta - Google Patents

Estrutura, método de operação e estrutura de projeto de linha de transmissão de onda de milímetro para velocidade de fase lenta Download PDF

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Abstract

estrutura, método de operação e estrutura de projeto de linha de transmissão de onda de milímetro para velocidade de fase lenta uma placa de aterramento e uma linha de transmissão são fornecidas em uma pilha de camadas de material dielétrico. primeiras partes de uma linha de transmissão que têm uma primeira largura são entrelaçadas alternadamente com segundas partes de linha de transmissão que têm uma segunda largura na linha de transmissão. a segunda largura é maior do que a primeira largura de modo que a indutância da linha de transmissão seja aumentada em relação a linha de transmissão que tem uma largura fixa. aletas de metal podem ser fornecidas entre a placa de aterramento e a linha de transmissão na pilha de camadas de material dielétrico. as aletas de metal podem ser aterradas à placa de aterramento para aumentar a capacitância entre a linha de transmissão e a placa de aterramento. o aumento na indutância e na capacitância por comprimento de unidade entre a linha de transmissão e a placa se aterramento é empregado vantajosamente para fornecer uma velocidade de fase reduzia para o sinal eletromagnético transmitido através da linha de transmissão. é fornecida uma estrutura de projeto para a estrutura de linha da transmissão.

Description

ESTRUTURA, MÉTODO DE OPERAÇÃO E ESTRUTURA DE PROJETO DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA ESTADO DA TÉCNICA
[001] A presente invenção relaciona-se a uma estrutura de semicondutor, e particularmente a uma estrutura de linha de transmissão que fornece uma velocidade de fase reduzida para um sinal de radiofrequência tal como uma onda de milímetro, uma estrutura de projeto para os mesmos, e métodos para operar o mesmo.
[002] Ondas de milímetro se referem a radiação eletromagnética que tem um intervalo de comprimento de onda de aproximadamente de 1 milímetro a aproximadamente 10 milímetros. O intervalo de frequência correspondente para ondas de milímetro é de aproximadamente de 30 gigahertz a aproximadamente 300 gigahertz. O intervalo de comprimento de onda para as ondas de milímetro ocupa o intervalo de frequência mais elevado para microondas, e é referido igualmente como frequência extremamente a alta (EHF). O intervalo de frequência para as ondas de milímetro é a faixa mais elevada de radiofrequência, e a radiação eletromagnética que tiver uma frequência mais elevada do que as ondas de milímetro é considerada como um fim distante (uma extremidade longa) da radiação infravermelha.
[003] As ondas de milímetro indicam a absorção atmosférica dependente de frequência devido ao oxigênio e ao vapor de água. O coeficiente de absorção para o oxigênio na atmosfera varia de aproximadamente 0.01 dB/km a aproximadamente 10 dB/km, e o coeficiente de absorção para o vapor de água na atmosfera varia de aproximadamente 0.03 dB/km a aproximadamente 30 dB/km. Devido à absorção atmosférica, a força de um sinal de onda de milímetro diminui mais com a distância do que sinais de radiofrequência em frequência mais baixa.
[004] Embora as características de atenuação de ondas de milímetro limitem o intervalo de comunicação do sinal, a atenuação rápida do sinal com a distância da onda de milímetro igualmente permite reusar a frequência. Ou seja, uma matriz de transmissores de sinal de onda de milímetro pode compartilhar o mesmo intervalo de frequência para um subconjunto de transmissores de sinal de onda de milímetro que são separados um do outro por uma distância suficiente. Por este motivo, as ondas de milímetro são empregadas para a radiocomunicação de pequeno intervalo/alcance compreendendo as aplicações para telefone celular.
[005] Devido ao curto comprimento de onda das ondas de milímetro, a manipulação de ondas de milímetro tais como a modulação de fase representa desafio em dispositivos de semicondutor.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[006] A presente invenção fornece uma estrutura de semicondutor que compreende uma estrutura de linha da transmissão de onda de milímetro que fornece velocidade de fase reduzida para um sinal eletromagnético, uma estrutura de projeto para o mesmo, e métodos de operar o mesmo.
[007] Na presente invenção, uma placa de aterramento e uma linha de transmissão são fornecidas em uma pilha de camadas de material dielétrico. As primeiras partes de linhas de transmissão que têm uma primeira largura são entrelaçadas alternadamente com as segundas partes de linhas de transmissão que têm uma segunda largura na linha de transmissão. A segunda largura é maior do que a primeira largura de modo que a indutância da linha de transmissão seja aumentada em relação a uma linha de transmissão que tem uma largura fixa. Aletas de metal podem ser fornecidas entre a placa de aterramento e partes da linha de transmissão com largura maior na pilha das camadas do material dielétrico. As direções longitudinais das aletas de metal são perpendiculares a direção longitudinal da linha de transmissão. As aletas de metal podem ser aterradas à placa de aterramento para aumentar a capacitância entre a linha de transmissão e a placa de aterramento. O aumento da auto-indutância e da capacidade entre a linha de transmissão e a placa de aterramento é empregado vantajosamente para fornecer uma velocidade de fase reduzida para o sinal eletromagnético transmitido através da linha de transmissão.
[008] De acordo com um aspecto da invenção atual, uma estrutura é fornecida, que compreende: pelo menos uma camada de material dielétrico situada em um substrato; uma linha de transmissão metálica encaixada na pelo menos uma camada de material dielétrico e inclui primeiras partes da linha de transmissão que têm uma primeira largura e segundas partes da linha de transmissão que têm uma segunda largura, onde a primeira largura e a segunda largura são diferentes, e onde as primeiras partes da linha de transmissão e as segundas partes da linha de transmissão são entrelaçadas alternadamente; e um plano de metal de aterramento situado na pelo menos uma camada de material dielétrico e separado verticalmente da linha de transmissão metálica.
[009] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método de operar uma estrutura de linha metálica de transmissão. O método compreende: fornecer uma estrutura de linha de transmissão de metal compreendendo pelo menos uma camada de material dielétrico situada em um substrato; uma linha de transmissão metálica embutida na pelo menos uma camada de material dielétrico e incluir primeiras partes da linha de transmissão que têm uma primeira largura e segundas partes da linha de transmissão que têm uma segunda largura, onde a primeira largura e a segunda largura são diferentes, e onde as primeiras partes da linha de transmissão e as segundas partes da linha de transmissão são entrelaçadas alternadamente; e um plano de aterramento de metal situado na pelo menos uma camada de material dielétrico e separado verticalmente da linha de transmissão metálica; aterrar eletricamente o plano de aterramento de metal; e aplicar um sinal de radiofrequência (RF) através de uma primeira extremidade da linha de transmissão metálica e do plano de aterramento de metal.
[0010] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma estrutura de projeto para uma estrutura de linha de transmissão. A estrutura do projeto inclui dados para uma placa de aterramento, uma linha de transmissão, e uma pilha de camadas de material dielétrico. Primeiras partes da linha de transmissão que têm uma primeira largura são entrelaçadas alternadamente com segundas partes da linha de transmissão que têm uma segunda largura na linha de transmissão. A segunda largura é maior do que a primeira largura de modo que a indutância da linha de transmissão seja aumentada em relação a uma linha de transmissão que tem uma largura fixa. Aletas de metal podem ser fornecidas entre a placa de aterramento e a linha de transmissão na pilha de camadas de material dielétrico. As direções longitudinais das aletas do metal são perpendiculares a direção longitudinal da linha de transmissão. As aletas de metal podem ser aterradas à placa de aterramento para aumentar a capacidade entre a linha de transmissão e a placa de aterramento. O aumento na auto-indutância e na capacitância entre a linha de transmissão e a placa de aterramento é empregado vantajosamente para fornecer uma velocidade de fase reduzida para o sinal eletromagnético transmitido através da linha de transmissão. A estrutura do projeto permite o projeto de uma estrutura de linha de transmissão que forneça a velocidade de fase reduzida relativa a uma estrutura de linha de transmissão compreendendo uma linha de transmissão que tem uma largura constante.
[0011] De acordo ainda com um outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma estrutura de projeto concretizada em um meio legível por máquina para projetar, fabricar, ou testar um projeto para uma microplaqueta de semicondutor. A estrutura do projeto compreende: uns primeiros dados que representam pelo menos uma camada de material dielétrico; uns segundos dados que representam uma linha de transmissão metálica embutida na dita pelo menos uma camada de material dielétrico e que inclui uns terceiros dados que representam partes da primeira linha de transmissão que têm uma primeira largura e uns quartos dados que representam partes da segunda linha de transmissão que têm uma segunda largura, onde a dita primeira largura e a dita segunda largura são diferentes, e onde ditas primeiras partes da linha de transmissão e ditas segundas partes da linha de transmissão são entrelaçados alternadamente; e uns quintos dados que representam um plano de metal de aterramento situado na dita pelo menos uma camada de material dielétrico e separado verticalmente da dita linha de transmissão metálica.
BREVE DESCRIÇÃO DE DIVERSAS VISTAS DOS DESENHOS
[0012] As Figs. 1A - 1D, 2A - o 2D, 3A - 3F, e 4A - 4F são várias vistas de uma primeira estrutura de semicondutor exemplar de acordo com uma concretização da presente invenção. As figuras com a mesma etiqueta numérica correspondem ao mesmo estágio da fabricação.
[0013] A Fig. 1A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A - A' da Fig. 1B. A Fig. 1B é uma vista de cima para baixo. As Figs. 1C e 1D são vistas de seção transversal vertical da primeira estrutura de semicondutor exemplar ao longo do plano C - C' ou D - D', respectivamente, da Fig. 1A de acordo com a presente invenção.
[0014] A Fig. 2A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A - A' da Fig. 2B. A Fig. 2B é uma vista de cima para baixo. As Figs. 2C e 2D são vistas de seção transversal vertical da primeira estrutura de semicondutor exemplar ao longo do plano C - C' ou D - D', respectivamente, da Fig. 2A de acordo com a presente invenção
[0015] A Fig. 3A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A - A' da Fig. 3B. A Fig. 3B é uma vista de seção transversal horizontal ao longo do plano B - B' da Fig. 3A. As Figs. 3C e 3D são vistas de seção transversal vertical da primeira estrutura de semicondutor exemplar ao longo do plano C - C' ou D - D', respectivamente, da Fig. 3A. As Figs. 3E e 3F são vista de seção transversal horizontal ao longo do plano E - E' ou F - F' da Fig. 3A de acordo com a presente invenção.
[0016] A Fig. 4A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A - A' da Fig. 4B. A Fig. 4B é uma vista de seção transversal horizontal ao longo do plano B - B' da Fig. 4A. As Figs. 4C e 4D são vistas de seção transversal vertical da primeira estrutura de semicondutor exemplar ao longo do plano C - C' ou D - D', respectivamente, na Fig. 4A. As Figs. 4E e 4F são vistas de seção transversal horizontal ao longo do plano E - E' ou F - F' da Fig. 4A de acordo com a presente invenção.
[0017] As Figs.. 5A e 5B são vistas de uma estrutura de semicondutor de referência para as finalidades de comparar resultados de simulação. A Fig. 5A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A - A' da Fig. 5B. A Fig. 5B é uma vista de seção transversal horizontal ao longo do plano B - B' da Fig. 5A.
[0018] As Figs.. 6A e 6B são vistas de uma segunda estrutura de semicondutor exemplar de acordo com uma outra concretização da presente invenção. A Fig. 6A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A -A' da Fig. 6B. A Fig. 6B é uma vista de seção transversal horizontal ao longo do plano B - B' da Fig. 6A.
[0019] As Figs. 7A e 7B são vistas de uma terceira estrutura de semicondutor exemplar de acordo ainda com uma outra concretização da presente invenção. A Fig. 7A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A -A' da Fig. 7B. A Fig. 7B é uma vista de seção transversal horizontal ao longo do plano B - B' da Fig. 7A.
[0020] As Figs. 8A e 8B são vistas da primeira estrutura de semicondutor exemplar de acordo com a presente invenção. A Fig. 8A é uma vista de seção transversal vertical ao longo do plano A - A' da Fig. 8B. A Fig. 8B é uma vista de seção transversal horizontal ao longo do plano B - B' da Fig. 8A.
[0021] A Fig. 9 é um diagrama esquemático do circuito para a estrutura de semicondutor de referência das Figs. 5A e 5B, a segunda estrutura de semicondutor exemplar das Figs. 6A e 6B, a terceira estrutura de semicondutor exemplar das Figs. 7A e 7B, e a primeira estrutura de semicondutor exemplar das Figs. 8A e 8B.
[0022] A Fig. 10 é um gráfico da indutância em função da frequência do sinal para as estruturas mostradas nas Figs. 5A e 5B, 6A e 6B, 7A e 7B, e 8A e 8B.
[0023] A Fig. 11 é um gráfico da capacitância em função da frequência do sinal para as estruturas mostradas nas Figs. 5A e 5B, 6A e 6B, 7A e 7B, e 8A e 8B.
[0024] O FIG. 12 é um gráfico do deslocamento de fase pelo comprimento de unidade para as estruturas mostradas nas Figs. 5A e 5B, 6A e 6B, 7A e 7B, e 8A e 8B.
[0025] A Fig. 13 é um diagrama de fluxo de um processo de projeto usado no projeto de semicondutor e na fabricação das estruturas de semicondutor de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0026] Como dito acima, a presente invenção se relaciona a uma estrutura de linha de transmissão que fornece uma velocidade de fase reduzida para o sinal da radiofrequência tal como uma onda de milímetro, estruturas de projeto para a mesma, e métodos de operar as mesmas. Os desenhos não são necessariamente traçados em escala.
[0027] Com referência às Figs. 1A - 1D, uma primeira estrutura de semicondutor exemplar de acordo com uma primeira concretização da presente invenção compreende um substrato 10, pelo menos uma primeira camada de material dielétrico 40, e um plano de aterramento de metal 50. O substrato 10 pode ser um substrato de semicondutor em que pelo menos um dispositivo de semicondutor esteja embutido. Por exemplo, o pelo menos um dispositivo de semicondutor pode incluir um transistor de efeito de campo que compreende as regiões de fonte e dreno14, um dielétrico de porta 30, um condutor de porta 32 e um espaçador da porta 34. A estrutura de isolamento de trincheira rasa 12 que inclui um material dielétrico pode ser formada no substrato do semicondutor.
[0028] O substrato do semicondutor compreende um material de semicondutor tal como o silício, uma região da liga de silício germânio, silício, germânio, uma região de liga de silício-germânio, uma região de liga de carbono silício, uma região de liga de silício-germânio-carbono, arseneto de gálio, arseneto de índio, arseneto de gálio-índio, fosfeto de índio, sulfeto de chumbo, outros materiais de semicondutor composto de III-V, e materiais de semicondutor composto de II-VI. O substrato de semicondutor pode ser um substrato semicondutor cristalino único. Por exemplo, o substrato de semicondutor cristalino único pode ser um substrato de silício cristalino único.
[0029] A pelo menos uma primeira camada de material dielétrico 40 pode incluir uma camada de material dielétrico de meio-de-linha (MOL) e/ou pelo menos uma camada de material dielétrico da extremidade-detrás-da linha (BEOL). Os materiais dielétricos que podem ser usados para a pelo menos uma primeira camada de material dielétrico 40 incluem, mas não são limitados a, um vidro de silicato, um material de vidro de organo-silicato (OSG), um material baseado em SiCOH de baixo-k formado pela deposição de vapor químico, um vidro "spin-on” (SOG), ou um material dielétrico de baixo-k "spin-on” tal como SiLK™, etc.
[0030] O vidro silicato inclui um vidro silicato sem dopantes (USG), vidro borossilicato (BSG), vidro fosfossilicato (PSG), vidro fluorossilicato (FSG), vidro borofosfossilicato (BPSG), etc. O material dielétrico pode ser um material de baixa constante dielétrica (baixo-k) com uma constante dielétrica inferior a 3.0. O material dielétrico pode ser não-poroso ou poroso. A espessura total da pelo menos uma camada de material dielétrico 40 pode ser de 0.1 µm a 20 µm, e tipicamente de 0.2 µm a 2 µm, embora espessuras menores e maiores estejam aqui igualmente contempladas.
[0031] O plano de metal de aterramento 50 compreende material metálico tal como Cu, Ni, Au, W, Au, Ag, Ta, Ti, TaN, TiN e WN. Preferivelmente, o plano de metal de aterramento 50 compreende um material galvanizável tal como o Cu ou o Ni ou um material depositado por borrifação tal como o Al. O plano de metal de aterramento 50 pode ser formado no mesmo nível como uma estrutura da interconexão de metal de linha-nível ou uma estrutura de interconexão de metal de através-nível. Ou seja, uma estrutura de interconexão de metal de linha-nível tal como uma linha de metal ou uma estrutura de interconexão de metal de através-nível tal como um metal através podem ser formadas no mesmo nível que o plano de metal de aterramento 50 utilizando as mesmas etapas de processamento. A espessura do plano de aterramento de metal 50 pode ser a mesma espessura de uma estrutura de interconexão de metal de linha-nível ou de uma estrutura da interconexão de metal de através-nível, e pode ser de 50 nanômetros a 2.000 nanômetros, e tipicamente de 100 nanômetros a 500 nanômetros, embora espessuras menores e maiores estejam aqui igualmente contempladas.
[0032] O plano de aterramento de metal 50 é conectado a uma estrutura que funciona como aterramento elétrico. Alternadamente ou além disso, o aterramento elétrico de dispositivos semicondutores no substrato do semicondutor pode ser conectado ao plano de aterramento de metal 50. Normalmente, a conexão elétrica para fins de aterramento é efetuada por um trajeto condutor de baixa resistência entre o plano de aterramento de metal 50 e o aterramento elétrico dos dispositivos semicondutores.
[0033] Com referência às Figs. 2A - 2D, pelo menos uma segunda camada de material dielétrico 80 e uma disposição de aletas metálicas são formadas no plano de aterramento de metal 50. Cada segunda camada de material dielétrico na pelo menos uma segunda camada de material dielétrico 80 pode compreender qualquer material que possa ter sido utilizado como a pelo menos a uma primeira camada de material dielétrico 40 como discutido acima. Cada aleta metálica na disposição de aletas metálicas compreende pelo menos uma parte metálica da aleta. No caso em que a pelo menos uma parte metálica da aleta compreende partes metálicas múltiplas de aleta, a pelo menos uma parte metálica da aleta pode ser formada em camadas verticalmente adjacentes e verticalmente confinando umas com as outras.
[0034] Por exemplo, cada aleta metálica pode incluir uma primeira parte metálica de aleta 52, uma segunda parte metálica de aleta 54, uma terceira parte metálica de aleta 56, e uma quarta parte metálica de aleta 58. Uma aleta metálica (52, 54, 56, 58) pode confinar verticalmente com a superfície superior do plano de aterramento de metal 50, ou pode não confinar com a superfície superior do plano de aterramento de metal 50, isto é, pode estar situado acima da superfície superior do plano de aterramento de metal 50. A pelo menos uma segunda camada de material dielétrico pode incluir uma única camada de material dielétrico ou uma pluralidade de camadas de material dielétrico, nas quais as partes de aleta de metal (52, 54, 56, 58), das primeiras até as quartas, estão embutidas.
[0035] Cada parte metálica de aleta pode ser embutida dentro das diferentes camadas de material dielétrico que correspondem aos níveis diferentes de interconexão de metal. Por exemplo, o plano de aterramento de metal 50 pode ser formado em uma primeira camada de interconexão de metal de linha-nível, as primeiras partes metálicas de aleta 52 podem ser formadas em uma primeira camada de interconexão de metal do através-nível, as segundas partes metálicas de aleta 54 podem ser formadas em uma segunda camada da interconexão de metal de linha-nível, as terceiras partes metálicas de aleta 56 podem ser formadas em uma segunda camada da interconexão de metal de através-nível, e as quartas partes metálicas de aleta 58 podem ser formadas em uma terceira camada de interconexão de metal de linha-nível. Alternadamente, o plano de aterramento de metal 50 pode ser formado em uma primeira camada de interconexão de metal de através-nível, as primeiras partes metálicas de aleta 52 pode ser formadas em uma primeira camada de interconexão de metal de linha-nível, as segundas partes metálicas de aleta 54 da podem ser formadas em uma segunda camada da interconexão de metal de através-nível, as terceiras partes metálicas de aleta 56 podem ser formadas em uma segunda camada de interconexão de metal de linha-nível, e as quartas partes metálicas de aleta 58 podem ser formadas em uma terceira camada de interconexão de metal de através-nível. Contudo, alternadamente, cada uma das partes metálicas de aleta (52, 54, 56, ou 58), da primeira a quarta, pode ser formada em uma camada de interconexão metal nivelada integrada em que as estruturas de linha e através integradas são formadas. As várias partes metálicas de aleta (52, 54, 56, 58) podem assim ser partes da interconexão de metal de linha-nível, partes da interconexão do metal de através-nível, e/ou de partes da interconexão de metal de linha-e-através-nível.
[0036] A espessura de cada uma das várias partes metálicas de aleta (52, 54, 56, 58) pode ser a mesma espessura de uma camada de interconexão de metal de linha-nível, a espessura de uma camada de interconexão de metal de através-nível, ou a espessura de uma camada de interconexão de metal de linha-e-através-nível.
[0037] As várias partes metálicas de aleta (52, 54, 56, 58) podem compreender um material metálico tal como Cu, Ni, Au, W, Au, Ag, Ta, Ti, TaN, TiN e WN. Preferivelmente, as várias partes metálicas de aleta (52, 54, 56, 58) compreendem um material galvanizável tal como o Cu ou o Ni ou um material depositado por borrifação tal como o Al. A espessura de cada uma das várias parcelas metálicas da aleta (52, 54, 56, 58) pode ser de 50 nanômetros a 2.000 nanômetros, e tipicamente de 100 nanômetros a 500 nanômetros, embora espessuras menores e maiores estejam aqui igualmente contempladas.
[0038] O uso das partes metálicas de aleta (52, 54, 56, 58), da primeira a quarta é feito somente com a finalidade de fornecer um exemplo de implementação da presente invenção. Outras concretizações que empregam qualquer número de níveis diferentes de partes metálicas de aleta são aqui contempladas explicitamente. O número de níveis diferentes de aletas metálicas é um inteiro positivo que possa ser 1 ou um número maior de 1. Como discutido acima, cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) pode, ou não, confinar com a superfície superior do plano de aterramento de metal 50. Se as aletas metálicas (52, 54, 56, 58) não confinarem com a superfície superior da placa de metal de aterramento 50, a disposição das aletas metálicas (52, 54, 56, 58) pode flutuar eletricamente. Se as aletas metálicas (52, 54, 56, 58) confinarem com a superfície superior da placa de metal de aterramento 50, a disposição das aletas metálicas (52, 54, 56, 58) pode ser aterrada através de uma conexão resistiva à placa de metal aterramento 50.
[0039] Cada aleta metálica pode ter paredes laterais substancialmente coincidentes verticalmente com as várias partes metálicas de aleta (52, 54, 56, 58). Preferivelmente, a disposição das aletas metálicas (52, 54, 56, 58) é uma disposição de uma dimensão regular de uma estrutura da primeira unidade em que cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) funciona como estrutura da primeira unidade. Ou seja, cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) tem uma forma idêntica, e é colocada em um intervalo regular ao longo de uma direção, que é aqui referida como uma direção longitudinal. A periodicidade da disposição das aletas metálicas (52, 54, 56, 58) na direção longitudinal é aqui referida como uma disposição de passo P.
[0040] Cada aleta metálica (52, 53, 56, 58) pode ter uma forma de seção transversal horizontal retangular. A dimensão dos lados da forma retangular na direção longitudinal é aqui referida como um segundo comprimento L2. A dimensão dos lados da forma retangular na direção da largura é aqui referida como uma terceira largura W3. A direção da largura é perpendicular a direção longitudinal. A distância entre um par adjacente de aletas metálicas (52, 54, 56, 58) é aqui referida como um primeiro comprimento L1. O passo de disposição p é igual à soma do primeiro comprimento L1 e do segundo comprimento L2.
[0041] No caso em que a área da seção transversal horizontal de uma aleta metálica (52, 54, 56, 58) seja retangular, cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) na disposição tem um par de paredes laterais ao longo 59 que é perpendicular à direção longitudinal, que é a direção do primeiro comprimento L1, do segundo comprimento L2, e do passo de disposição P.
[0042] Com referência as Figs. 3A - 3F, pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82, a linha de transmissão metálica 70, e pelo menos uma quarta camada de material dielétrico 84 são formados sequencialmente acima da disposição de aletas metálicas (52, 54, 56, 58) e da pelo menos uma segunda camada de material dielétrico 80. Cada camada de material dielétrico na pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82 e a pelo menos uma quarta camada de material dielétrico 84 pode compreender qualquer material que pode ser utilizado como a pelo menos a uma primeira camada de material dielétrico 40 como discutido acima. A espessura da pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82 pode ser de 50 nanômetros a 2.000 nanômetros, e tipicamente de 100 nanômetros a 300 nanômetros, embora espessuras menores e maiores estejam aqui igualmente contempladas. A espessura da pelo menos uma quarta de camada de material dielétrico 84 pode ser de 50 nanômetro a 10 µm, embora espessuras menores e maiores estejam aqui igualmente contempladas.
[0043] A linha de transmissão metálica 70 pode ser formada por um método damasceno, que modele uma trincheira de linha na camada mais elevada da pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82 e enchimento da trincheira de linha com um material metálico, seguido pela planarização que forma a linha de transmissão metálica 70 na trincheira de linha. Neste caso, a superfície superior da linha de transmissão metálica 70 pode ser substancialmente co-planar com a superfície superior da pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82 e a superfície inferior da pelo menos uma quarta camada de material dielétrico 84. Preferivelmente, a totalidade da superfície superior da linha de transmissão metálica 70 é substancialmente planar, e a totalidade da superfície inferior da linha de transmissão metálica 70 é substancialmente planar.
[0044] Alternadamente, a linha de transmissão metálica 70 pode ser formada por um depósito geral de uma camada metálica em uma superfície planar, que possa ser a superfície superior da pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 80 que não inclui nenhuma trincheira de linha, e por uma modelação litográfica subsequente da camada metálica geral. Neste caso, a superfície inferior da linha de transmissão metálica 70 pode ser substancialmente co-planar com a superfície superior da pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82 e a superfície inferior da pelo menos uma quarta de camada de material dielétrico 84. Preferivelmente, a totalidade da superfície superior da linha de transmissão metálica 70 é substancialmente planar, e a totalidade da superfície inferior da linha de transmissão metálica 70 é substancialmente planar.
[0045] A superfície inferior do plano de aterramento de metal 50, a superfície superior do plano de aterramento de metal 50, a superfície inferior das aletas metálicas (52, 54, 56, 58), a superfície superior das aletas metálicas (52, 54, 56, 58), a superfície inferior da linha de transmissão metálica 70, e a superfície superior da linha de transmissão metálica 70 podem ser substancialmente horizontais e paralelas entre uma outra. A interface entre o substrato 10 e a pelo menos uma primeira camada de material dielétrico 40 pode ser substancialmente horizontal e paralela à superfície inferior do plano de aterramento de metal 50.
[0046] O padrão da linha de transmissão metálica 70 é mostrado no Fig. 3B, que é uma vista de seção transversal horizontal ao longo do plano B - B' da Fig. 3A. Preferivelmente, a linha de transmissão metálica 70 compreende uma disposição periódica uni-dimensional de uma estrutura de unidade, que é aqui referida como uma segunda estrutura de unidade. A segunda estrutura de unidade compreende uma primeira parte de linha de transmissão TLP1 e uma segunda parte de linha de transmissão TLP2. Preferivelmente, o comprimento, ou a dimensão ao longo da direção longitudinal, da primeira parte de linha de transmissão TLP1 é substancialmente o mesmo que o primeiro comprimento L1, que é a distância entre um par adjacente de aletas metálicas (52, 54, 56, 58). Preferivelmente, o comprimento da segunda parte de linha de transmissão TLP2 é substancialmente o mesmo que o segundo comprimento L2, que é a dimensão de uma aleta metálica (52, 54, 56, 58) ao longo da direção longitudinal. Como a segunda estrutura de unidade consiste em uma primeira parte de linha de transmissão TLP1 e em uma segunda parte de linha de transmissão TLP2, o passo da disposição uni-dimensional da segunda estrutura de unidade é o mesmo que a soma do primeiro comprimento L1 e do segundo comprimento L2, ou o passo de disposição p, que é o passo da disposição das aletas metálicas (52, 54, 56, 58).
[0047] Cada primeira parte de linha de transmissão TLP1 se sobrepõe à pelo menos a uma segunda camada de material dielétrico 80, mas não se sobrepõe às aletas metálicas (52, 54, 56, 58). Cada segunda parte de linha de transmissão TLP2 se sobrepõe às aletas metálicas (52, 54, 56, 58), mas não se sobrepõe à pelo menos uma segunda camada de material dielétrico 80.
[0048] Cada primeira parte de linha de transmissão TLP 1 pode ter uma primeira área de seção transversal horizontal em uma primeira forma de um primeiro retângulo, em que dois lados na direção da largura têm uma dimensão de uma primeira largura w1, e outros dois lados na direção longitudinal têm uma dimensão do primeiro comprimento L1. Cada segunda parte de linha de transmissão TLP 2 pode ter uma segunda área de seção transversal horizontal em uma segunda forma de um segundo retângulo, em que dois lados na direção da largura têm uma dimensão de uma segunda largura w2, e outros dois lados na direção longitudinal têm uma dimensão do segundo comprimento L2. A direção da largura é uma direção horizontal que é perpendicular à direção longitudinal. A segunda largura w2 é maior do que a primeira largura w1.
[0049] A primeira a largura w1 pode ser de 0.1 µm a 30 µm, e a segunda largura pode ser 0.2 µm to 100 µm, e o passo de disposição p pode ser de 0.3 µm a 200 µm. A relação da segunda largura w2 de 0.3 µm a 200 µm com a primeira largura w1 pode ser de 1.1 a 100, e tipicamente de 2 a 10, embora relações menores e maiores estejam aqui igualmente contempladas.
[0050] As paredes laterais das primeiras partes de linha de transmissão TLP1 que são paralelas à direção longitudinal são aqui referidas como primeiras paredes laterais longitudinais. Um par de primeiras paredes laterais longitudinais dentro da mesma primeira parte de linha de transmissão TLP1 é separado pela primeira largura w1. Cada primeira parede lateral longitudinal se estende lateralmente pela distância do primeiro comprimento L1. As paredes laterais da segunda parte de linha de transm issão TLP que são paralelas á direção longitudinal são aqui referidas como segundas paredes laterais longitudinais. Um par de segundas paredes laterais longitudinais dentro da mesma segunda parte de linha de transmissão TLP2 é separado pela segunda largura w2. Cada segunda parede lateral longitudinal se estende lateralmente pela distância do segundo comprimento L2.
[0051] A linha de transmissão metálica 70 compreende uma repetição unidimensional da segunda estrutura de unidade, que consiste de uma primeira parte de linha de transmissão TLP1 e de uma segunda parte de linha de transmissão TLP2 que se confinam lateralmente. Como as segundas estruturas de unidade (TLP1, TLP2) são repetidos na direção longitudinal, as primeiras partes da linha de transmissão TLP1 e as segundas partes da linha de transmissão TLP2 ficam entrelaçadas alternadamente dentro da linha de transmissão metálica 70. Cada primeira parte da linha de transmissão TLP1 que não esteja situada em uma extremidade da linha de transmissão metálica dita 70 fica confinada lateralmente por duas segundas partes de linha de transmissão TLP2. Do mesmo modo, cada segunda parte da linha de transmissão TLP2 que não estiver situada em uma extremidade da linha de transmissão metálica 70 fica confinada lateralmente por duas primeiras partes da linha de transmissão TLP1.
[0052] Tal como implementado dentro da linha de transmissão metálica, cada segunda estrutura de unidade (TLP1, TLP2) inclui um par de primeiras paredes laterais longitudinais separadas pela primeira largura w1, um par de segundas paredes laterais longitudinais separadas pela segunda largura w2, e dois pares de paredes laterais de largura que são perpendiculares á direção longitudinal. Cada par de paredes laterais de largura é colocado diretamente contíguo a uma segunda parede lateral longitudinal. As primeiras paredes laterais longitudinais, as segundas paredes laterais longitudinais, e as paredes laterais de largura podem ser substancialmente verticais, e se confinam lateralmente com uma da pelo menos uma segunda camada de material dielétrico 80 ou com a pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82. Preferivelmente, a terceira largura W3, que é a uma largura das aletas metálicas (52, 54, 56, 58), é maior do que a segunda largura w2 e a primeira largura w1.
[0053] A linha de transmissão metálica 70 se sobrepõe a placa de metal de aterramento 50. Embora a presente invenção seja descrita com uma linha de transmissão metálica 70 que se sobrepõe a placa de metal aterramento 50, uma estrutura derivada em que uma linha de transmissão metálica esteja sobreposta por uma placa de metal de aterramento é explicitamente contemplada. Na estrutura derivada, todos os elementos estruturais entre a pelo menos uma primeira camada de material dielétrico 40 e a pelo menos uma quarta camada de material dielétrico 84 são movimentadas rapidamente de cabeça para baixo coletivamente. A estrutura derivada pode ser obtida formando-se a linha de transmissão metálica 70 diretamente na pelo menos uma camada de material dielétrico 40, seguida pela formação da pelo menos uma terceira camada de material dielétrico 82, em seguida pela formação das aletas metálicas (52, 54, 56, 58) e da pelo menos uma segunda camada de material dielétrico 80, seguida então pela formação do plano de aterramento de metal 50, e daí ser seguida pela formação da pelo menos uma quarta de camada de material dielétrico 84. Neste caso, as aletas metálicas se sobrepõem a segunda parte da linha de transmissão TLP2, mas não se sobrepõem a primeira parte da linha de transmissão TLP1.
[0054] A sobreposição vertical da segunda parte da linha de transmissão TLP2 e as aletas metálicas (52, 54, 56, 58) aumentam a capacitância entre a linha de transmissão metálica 70 e a placa de metal de aterramento 50.
[0055] Com referência as Figs. 4A - 4F, é mostrada uma segunda estrutura de semicondutor exemplar de acordo com uma segunda concretização da presente invenção. A segunda estrutura de semicondutor exemplar pode ser derivada da primeira estrutura de semicondutor exemplar das Figs. 1A - 1D seguindo as etapas de processamento da primeira concretização com a modificação de que as primeiras partes da aleta metálica 52 e as segundas partes da aleta metálica 54 não serem formadas. Em geral, qualquer número de partes da aleta metálica pode estar presente entre a placa de metal de aterramento 50 e a linha de transmissão metálica 70. Na segunda concretização, as aletas metálicas (56, 58) não se confinam verticalmente com a placa de metal de aterramento 50 de modo que as aletas metálicas (56, 58) ficam isoladas eletricamente da placa de metal de aterramento.
[0056] Com referência às Fig. 5A e 5B, uma estrutura de linha da transmissão de referência é fornecida para as finalidades de comparar resultados da simulação e de ilustrar os efeitos vantajosos da presente. A estrutura de semicondutor de referência pode ser formada omitindo-se a formação de dispositivos de semicondutor e das aletas metálicas (52, 54, 56, 58) na primeira estrutura de semicondutor exemplar e formando uma linha de transmissão metálica 170 com bordas longitudinais retas separadas pela primeira largura w1.
[0057] Com referência às Figs. 6A e 6B, uma primeira estrutura de linha de transmissão exemplar é fornecida, que pode ser formada omitindo a formação dos dispositivos de semicondutor e das aletas metálicas (52, 54, 56, 58) durante as etapas de processamento utilizadas para dar forma à primeira estrutura de semicondutor exemplar. A linha de transmissão de metal 70 da primeira estrutura de linha de transmissão exemplar é a mesma que a linha de transmissão de metal 70 das primeira e segunda estruturas de semicondutor exemplares.
[0058] Com referência às Figs. 7A e 7B, uma segunda estrutura de linha de transmissão exemplar é fornecida, que pode ser formada omitindo a formação de dispositivos de semicondutor e componentes inferiores de aletas metálicas durante as etapas de processamento como na formação da segunda estrutura de semicondutor exemplar. A linha de transmissão de metal 70 da segunda estrutura de linha de transmissão exemplar é a mesma que a linha de transmissão de metal 70 das primeira e segunda estruturas de semicondutor exemplares.
[0059] Com referência às Figs. 8A e 8B, uma terceira estrutura de linha de transmissão exemplar é fornecida, que pode ser formada omitindo a formação de dispositivos de semicondutor durante as etapas de processamento para a primeira estrutura de semicondutor exemplar. A linha de transmissão de metal 70 da terceira estrutura de linha de transmissão exemplar é a mesma que a linha de transmissão de metal 70 das primeira e segunda estruturas de semicondutor exemplares.
[0060] Com referência à Fig. 9, é mostrado um diagrama esquemático de circuito que é utilizado para modelar o comportamento de sinais de rádio de alta frequência, inclusive os sinais na escala das ondas de milímetro (30 gigahertz a 300 gigahertz) para a estrutura de semicondutor de referência das Figs. 5A e 5B, a primeira estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 6A e 6B, a segunda estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 7A e 7B, e a terceira estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 8A e 8B. Cada linha de transmissão metálica é caracterizada por um indutor 250 que tem uma indutância L e um resistor 270 que tem uma resistência R. A linha de transmissão metálica e o plano de aterramento de metal 50 (ver Figs. 5A, 6A, 7A e 8A) formam coletivamente um capacitor 260 que tem uma capacitância C. Uma primeira extremidade de cada linha de transmissão metálica e o plano de aterramento de metal 50 formam um nó de entrada 230 da estrutura de linha de transmissão que inclui uma linha de transmissão metálica, um plano de aterramento de metal, e o material dielétrico entre eles. O nó da entrada 230 inclui um nó de entrada de sinal positivo 232 e um nó da entrada de aterramento negativo 234. Uma segunda extremidade de cada linha de transmissão metálica e o plano de metal de aterramento 50 formam um nó de saída 240 da estrutura de linha de transmissão. O nó de saída 240 inclui um nó de saída de sinal positivo 242 e um nó de saída de aterramento negativo 244.
[0061] A Fig. 10 é um gráfico da indutância L em função da frequência do sinal para as estruturas mostradas nos Figs. 5A e 5B, 6A e 6B, 7A e 7B, e 8A e 8B. A indutância da estrutura de linha de transmissão da referência das Figs. 5A e 5B é representada por uma curva de indutância de referência 111, a indutância da primeira estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 6A e 6B é representada por uma primeira curva de indutância 121, a indutância da segunda estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 7A e 7B é representada por uma segunda curva de indutância 131, e a indutância da terceira estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 8A e 8B é representada por uma terceira curva de indutância 141.
[0062] Embora o uso de partes da linha de transmissão alternadamente entrelaçadas na primeira estrutura de linha de transmissão exemplar aumente a indutância sobre os componentes da linha de transmissão de referência a um grau, a combinação de partes da linha de transmissão alternadamente entrelaçada com uma disposição de aletas metálicas, como na segunda e terceira estruturas de linha de transmissão exemplares, aumenta a indutância das estruturas de linha de transmissão significativamente como demonstrado pelas segunda e terceira curvas da indutância (131, 141). O aterramento da disposição de aletas metálicas em um plano de aterramento de metal como na terceira estrutura de linha de transmissão metálica exemplar fornece o aumento o mais eficaz na indutância de uma estrutura de linha de transmissão metálica.
[0063] A Fig. 10 é um gráfico da capacitância C em função da frequência de sinal para as estruturas mostradas nos Figs. 5A e 5B, 6A e 6B, 7A e 7B, e 8A e 8B. A capacitância da estrutura de linha de transmissão de referência das Figs. 5A e 5B é representada por uma curva de capacitância de referência 112, a capacitância da primeira das Figs. 6A e 6B é representada por uma primeira curva de capacitância 122, a capacitância da segunda estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 7A e 7B é representada por uma segunda curva de capacitância 132, e a capacitância da segunda estrutura de linha de transmissão exemplar das Figs. 8A e 8B é representada por uma terceira curva de capacitância 142. O uso de partes da linha de transmissão alternadamente entrelaçada na primeira estrutura de linha de transmissão exemplar aumenta a capacitância sobre os componentes da linha de transmissão da referência. A combinação de partes da linha de transmissão alternadamente entrelaçadas com uma disposição de aletas metálicas, como na segunda e terceira estruturas de linha de transmissão exemplares, aumenta a capacitância das estruturas de linha de transmissão como demonstrado pelas segunda e terceira curvas da capacitância (132, 142). O aterramento da disposição de aletas metálicas a um plano de aterramento de metal como na terceira estrutura de linha de transmissão metálica exemplar fornece o aumento mais eficaz na a capacitância de estrutura de linha de transmissão metálica.
[0064] A Fig. 12 é um gráfico de deslocamento de fase por comprimento de unidade para as estruturas mostradas nas Figs. 5A e 5B, 6A e 6B, 7A e 7B, e 8A e 8B. Geralmente, a velocidade de fase do sinal é inversamente proporcional ao produto da indutância pelo comprimento de unidade L e a capacitância por comprimento de unidade C no diagrama esquemático de circuito da Fig. 9. Aumentando a indutância pelo comprimento de unidade L ou a capacitância pelo comprimento de unidade C do circuito da Fig. 9, a velocidade de fase de um sinal eletromagnético pode ser reduzida. As velocidades de fase relativas na estrutura de linha de transmissão de referência e na primeira, segunda, e terceira estruturas de linha de transmissão exemplares são mostradas por uma curva de deslocamento de fase de referência 113, por uma primeira curva de deslocamento de fase 123, por uma segunda curva de deslocamento de fase 133, e por uma terceira curva de deslocamento de fase 143.
[0065] As primeiras, segundas, e terceiras curvas de deslocamento de fase (123, 133, 143) mostram deslocamento de fase inferior ao da curva de deslocamento de fase de referência 113, fornecendo menos deslocamento de fase por comprimento de unidade de uma estrutura de linha de transmissão metálica.
[0066] A Fig. 13 mostra um diagrama de bloco de um fluxo de projeto exemplar 900 usado, por exemplo, no projeto, na simulação, no teste, na disposição, e na fabricação de lógica de circuito integrado de semicondutor. O fluxo de projeto 900 inclui processos e mecanismos para que estruturas ou os dispositivos do projeto de processamento produzam representações equivalentes lógicas ou de outra maneira funcionalmente equivalentes das estruturas e/ou dos dispositivos do projeto descritas acima e mostradas nas Figs. 1A - 1D, 2A - 2D, 3A - 3F, 4A - 4F, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, e 9. Os processos de estruturas de projeto e/ou gerado pelo fluxo do projeto 900 podem ser codificados em meios de armazenamento de transmissão legíveis por máquina para incluir dados e/ou instruções que, quando executadas ou de outra maneira processados em um equipamento de processamento de dados, produzam representação lógica, estrutural, mecânica, ou de outra maneira funcionalmente equivalente de componentes de "hardware”, de circuitos, de dispositivos, ou de sistemas. O fluxo de projeto 900 pode variar dependendo do tipo de representação que estiver sendo projetada. Por exemplo, um fluxo de projeto para construir um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) pode diferir de um fluxo de projeto 900 para projetar um componente padrão ou de um fluxo de projeto 900 para instanciar o projeto em uma disposição programável, por exemplo, em uma disposição de porta programável (PGA) ou em uma disposição de porta programável de campo (FPGA) fornecida pela Altera® Inc. ou pela Xilinx® Inc.
[0067] A Fig. 13 ilustra múltiplas estruturas de tal projeto inclusive uma estrutura de projeto de entrada 920 que é processada preferivelmente pelo processo de projeto 910. A estrutura do projeto 920 pode ser uma estrutura de projeto de simulação lógica gerada e processada pelo processo de projeto 910 para produzir uma representação funcional logicamente equivalente de um dispositivo de "hardware”. A estrutura de projeto 920 pode igualmente, ou alternadamente, compreender as instruções de programa e/ou de dados que, quando processadas pelo processo de projeto 910, produzam uma representação funcional da estrutura física de um dispositivo de "hardware”. Quer representando características de projeto funcional e/ou estrutural, a estrutura de projeto 920 pode ser gerada usando-se o projeto assistido por computador eletrônico (ECAD) tal como executado por um projetista/desenvolvedor de núcleo. Quando codificada em uma transmissão de dados legível por máquina, disposição de porta, ou suporte de memória, a estrutura de projeto 920 pode ser acessada e processada por um ou vários módulos de "hardware” e/ou de software dentro do processo de projeto 910 para simular, ou de outra maneira representar funcionalmente, um componente eletrônico, um circuito, um módulo eletrônico ou de lógica, um instrumento, um dispositivo, ou um sistema tal como aqueles mostrados nas Figs. 1A - 1D, 2A - 2D, 3A - 3F, 4A - 4F, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, e 9. Dessa forma, a estrutura de projeto 920 pode compreender arquivos ou outras estruturas de dados compreendendo o código fonte humano e/ou legível por máquina, estruturas compiladas, e as estruturas do código executáveis por computador que, quando processadas por um projeto ou por um equipamento de processamento de dados de simulação, simulem funcionalmente ou de outra maneira representem circuitos ou outros níveis de projetos de lógica de hardware. Tais estruturas de dados podem incluir entidades de projeto (HDL) de linguagem de descrição de hardware ou outras estruturas de dados que se conformem e/ou sejam compatíveis com linguagens de projeto HDL de nível inferior tais como Verilog e VHDL, e/ou linguagens de projeto de nível mais alto tais como C ou C++.
[0068] O processo de projeto 910 preferivelmente utiliza e incorpora os módulos de hardware e/ou de software para sintetizar, traduzir, ou de outra maneira processar um projeto/equivalente funcional de simulação dos componentes, dos circuitos, dos dispositivos, ou das estruturas lógicas mostradas nas Figs. 1A - 1D, 2A - 2D, 3A - 3F, 4A - 4F, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, e 9 para gerar uma lista (netlist) 980 que possa conter estruturas do projeto tais como a estrutura de projeto 920. A netlist 980 pode compreender, por exemplo, as estruturas de dados compiladas ou de outra maneira processadas que representam uma lista de fios, componentes discretos, portas de lógica, circuitos de controle, dispositivos de E/S, de modelos, etc. que descreve as conexões com outros elementos e circuitos em um projeto de circuito integrado. A netlist 980 pode ser sintetizada usando-se um processo iterativo no qual a netlist 980 é re-sintetizada uma ou mais vezes dependendo das especificações e parâmetros do projeto para o dispositivo. Como acontece com outros tipos de estrutura de projeto aqui descritos, a netlist 980 pode ser gravada em um meio de armazenamento de dados legível por máquina ou ser programada em uma disposição de porta programável. O meio pode ser um suporte de memória não-volátil como uma unidade de disco magnético ou ótico, uma disposição de porta programável, uma memória flash compacta, ou a outra memória flash. Adicionalmente, ou como alternativa, o meio pode ser um sistema ou uma memória cache, espaço de buffer/amortecedor, ou dispositivos e materiais condutores elétricos ou óticos em que pacotes de dados podem ser transmitidos e armazenados de modo intermediado pela Internet, ou outros meios apropriados de rede.
[0069] O processo de projeto 910 pode incluir os módulos de hardware e de software para processar uma variedade de tipos da estrutura de dados da entrada inclusive a netlist 980. Tais tipos de estrutura de dados podem residir, por exemplo, dentro dos elementos de biblioteca 930 e incluir um conjunto de elementos, circuitos, e dispositivos, inclusive modelos, disposições, e representações simbólicas, de uso geral, para uma determinada tecnologia de fabricação (por exemplo, nós de diferentes tecnologias, 32 nanômetros, 45 nanômetros, 90 nanômetros, etc.). Os tipos de estrutura de dados podem incluir ainda as especificações de projeto 940, os dados de caracterização 950, os dados de verificação 960, as regras de projeto 970, e os arquivos de dados de teste 985 que podem incluir testes padrões de teste de entrada, resultados de teste produzidos e outras informações de teste. O processo de projeto 910 pode incluir ainda, por exemplo, processos de projeto mecânico padrão tais como a análise de esforço, a análise térmica, simulação de evento mecânico, simulação de processo para operações tais como a modelagem, molde, e formação de prensa, etc. Alguém com habilidade ordinária na técnica de projeto mecânico poderá apreciar o alcance de ferramentas e de aplicações de projeto mecânicos possíveis usadas no processo de projeto 910 sem afastar-se do espaço e do espírito da invenção. O processo de projeto 910 pode igualmente incluir módulos para executar processos de projeto de circuito padrão tais como a análise de sincronização, verificação, verificação das regras do projeto, as operações de lugar e de rota, etc.
[0070] O processo de projeto 910 utiliza e incorpora as ferramentas de projeto físico e de lógica tais como compiladores de HDL e ferramentas para construir modelo de simulação para a estrutura de projeto de processo 920 junto com algumas ou a todas as estruturas de dados de apoio descritas juntamente com qualquer projeto ou dados mecânicos adicionais (se aplicável), para gerar uma segunda estrutura de projeto 990. A estrutura de projeto 990 reside em um meio de armazenamento ou em uma disposição de porta programável em um formato de dados usado para a troca de dados de dispositivos e de estruturas mecânicos (por exemplo, informação armazenada em formato IGES, DXF, Parasolid XT, JT, DRG, ou qualquer outro formato apropriado para armazenar ou representar tais estruturas de projeto mecânico). Similar à estrutura de projeto 920, a estrutura de projeto 990 compreende preferivelmente um ou mais arquivos, estruturas de dados, ou outros dados ou instruções codificadas para computador que residem em meios de armazenamento de dados ou de transmissão e que, quando processados por um sistema de ECAD geram de maneira lógica, ou de outra maneira funcionalmente equivalente, uma forma de uma ou várias das incorporações da invenção mostrada nas Figs. 1A - 1D, 2A - 2D, 3A - 3F, 4A - 4F, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, e 9. Em uma concretização, a estrutura de projeto 990 pode compreender um modelo de simulação de HDL compilado, executável da que simula funcionalmente os dispositivos mostrados nas Figs. 1A - 1D, 2A - 2D, 3A - 3F, 4A - 4F, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, e 9.
[0071] A estrutura de projeto 990 pode igualmente utilizar um formato de dados usado para a troca de dados de "layout” de circuitos integrados e/ou formato de dados simbólico (por exemplo, informação armazenada em um GDSII (GDS2), em GL1, em OÁSIS, em arquivos de mapa, ou qualquer outro formato apropriado para armazenar tais estruturas de dados de projeto). A estrutura de projeto 990 pode incluir informações tais como, por exemplo, dados simbólicos, arquivos de mapa, arquivos de dados de teste, arquivos de conteúdo de projeto, dados de fabricação, parâmetros de "layout”, fios, níveis de metal, vias, formas, dados para distribuição através da linha da fabricação, e quaisquer outros dados exigidos por um fabricante ou o outro projetista/desenvolvedor para produzir um dispositivo ou uma estrutura como descrita acima e mostrada nas Figs. 1A - 1D, 2A - 2D, 3A - 3F, 4A - 4F, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, e 9. A estrutura de projeto 990 pode então prosseguir para um estágio 995 onde, por exemplo, a estrutura de projeto 990: segue para gravação, é liberada para fabricação, é liberada para uma firma de produção de máscara, é enviada para uma outra firma de projeto, é enviada de volta para o cliente, etc.
[0072] Embora a invenção tenha sido descrita nos termos de concretizações específicas, fica evidente, em virtude da descrição antecedente, que inúmeras alternativas, modificações e variações se tornarão aparentes para aqueles versados na técnica. A invenção, portanto, está apta a abranger todas tais alternativas, modificações e variações que caírem dentro do alcance e do espírito da invenção e das reivindicações seguintes.

Claims (27)

  1. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA caracterizada por:
    • • pelo menos uma camada de material dielétrico (40) situada em um substrato (10);
    • • um plano de metal de aterramento (50) situado em uma superfície superior da dita pelo menos uma camada de material dielétrico (40) e separado verticalmente de dito substrato (10);
    • • pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) situada em uma superfície superior de dito plano de metal de aterramento (50) ; e
    • • uma linha de transmissão metálica (70) embutida na pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) e incluindo primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) que têm uma primeira largura (w1) e segundas partes da linha de transmissão (TLP2) que têm uma segunda largura (w2), onde a dita primeira largura (w1) e a dita segunda largura (w2) são diferentes, e onde as ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) e as ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) são entrelaçadas alternadamente; e
    • • uma disposição de aletas metálicas (52, 54, 56, 58) situada acima de dito substrato (50), em que as aletas metálicas (52, 54, 56, 58) em dita disposição estão por baixo das ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) ou em sobreposição a mesma e não estão em baixo das ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) nem sobrepostas a estas.
  2. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    cada primeira parte da linha de transmissão (TLP1) que não esteja situada em uma extremidade da dita linha de transmissão metálica (70) estar confinada lateralmente por duas segundas partes da linha de transmissão (TLP2), e cada segunda parte da linha de transmissão (TLP2) que não esteja situada em uma extremidade da dita linha de transmissão metálica (70) estar confinada lateralmente por duas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1).
  3. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com anreivindicação 1, caracterizada por:
    uma totalidade da dita de linha de transmissão metálica (70) ter uma superfície superior substancialmente planar e uma superfície inferior substancialmente planar.
  4. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por:
    dito plano de metal de aterramento (50) ter uma superfície superior substancialmente horizontal e uma superfície inferior substancialmente horizontal, e dita superfície superior substancialmente horizontal ser paralela a dita superfície superior substancialmente planar e a dita superfície inferior substancialmente planar da dita linha de transmissão metálica (70).
  5. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por:
    dita superfície superior substancialmente horizontal do dito plano de metal de aterramento (50) ser paralela a uma interface entre o dito substrato (10) e a dita pelo menos uma camada de material dielétrico (40).
  6. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    dita segunda largura (w2) ser maior do que dita primeira largura (w1) , e cada uma das ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) compreender um par de primeiras paredes laterais longitudinais confinando com a dita pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) e separada pela dita primeira largura (w1), e cada uma das ditas segundas partes de linha de transmissão (TLP2) compreender um par de segundas paredes laterais longitudinais confinando com a dita pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) e separado pela dita segunda largura (w2).
  7. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por:
    cada uma das ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) incluir ainda dois pares de paredes laterais transversais, cada par de paredes laterais transversais estar diretamente contíguo a uma segunda parede lateral longitudinal.
  8. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por:
    cada uma das ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) ter uma primeira área de seção transversal horizontal em uma primeira forma de um primeiro retângulo no qual dois lados têm uma dimensão da dita primeira largura (w1), e cada uma das ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) ter uma segunda área de seção transversal horizontal em uma segunda forma de um segundo retângulo no qual dois lados têm uma dimensão da dita segunda largura (w2).
  9. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por:
    outros dois lados na dita primeira forma do dito primeiro retângulo terem uma dimensão de um primeiro comprimento (L1), e os outros dois lados na dita segunda forma do dito segundo retângulo terem uma dimensão de um segundo comprimento (L2).
  10. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por:
    dita linha de transmissão metálica (70) ser uma disposição periódica uni-dimensional de uma estrutura de unidade repetida a uma distância de um passo de disposição (p) ao longo de uma direção longitudinal, dita estrutura de unidade consistir de uma das ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) e uma das ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) confinar lateralmente com a dita uma das ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1).
  11. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    dita linha de transmissão metálica (70) sobrepor-se ou ficar por baixo do dito plano de metal de aterramento (50).
  12. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    dita disposição de aletas metálicas (52, 54, 56, 58) estar situada entre dita linha de transmissão metálica (70) e dito plano de metal de aterramento (50) e estar embutida na dita pelo menos uma camada de material dielétrico (40).
  13. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) na dita disposição compreender uma pilha de partes de metal incluindo pelo menos uma parte de metal de linha nível e pelo menos uma parte de metal de via-nível, as paredes laterais da dita pelo menos uma parte de metal de linha nível e as paredes da dita pelo menos uma porção de via estarem substancialmente verticalmente coincidentes com as paredes laterais transversais das ditas partes da segunda linha de transmissão (TLP2).
  14. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) da dita disposição ter um par de paredes laterais transversais que são perpendiculares a uma direção longitudinal da dita linha de transmissão metálica (70), onde ditas paredes laterais transversais incluem uma direção da dita primeira largura (w1) e da dita segunda largura (w2).
  15. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) da dita disposição ter uma terceira largura (w3), a qual é maior do que a dita primeira largura (w1) e a dita segunda largura (w2).
  16. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    cada uma das ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) ter um primeiro comprimento (L1) em uma direção longitudinal que é perpendicular a direção da dita primeira largura (w1), e cada uma das ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) ter um segundo comprimento (L2) na direção longitudinal, cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) de dita disposição ter um comprimento que seja substancialmente o mesmo do dito segundo comprimento (L2), e as aletas metálicas (52, 54, 56, 58) da dita disposição estarem separadas por uma distância que seja substancialmente a mesma do dito primeiro comprimento (L1).
  17. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    A dita disposição de aletas metálicas (52, 54, 56, 58) estar flutuando eletricamente.
  18. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    dita disposição de aletas metálicas (52, 54, 56, 58) estar conectada resistivamente ao dito plano de metal de aterramento (50).
  19. ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por:
    dita disposição incluir pelo menos uma aleta metálica (52, 54, 56, 58) situada dentro de uma camada de interconexão de metal de nível linha e pelo menos uma outra aleta de metal (52, 54, 56, 58) dentro de uma camada de interconexão de metal de via nível.
  20. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA caracterizado pelas etapas de:
    • fornecer uma estrutura de linha de transmissão de metal compreendendo
    • ˚ pelo menos uma camada de material dielétrico (40) situada em um substrato (10),
    • ˚ um plano de metal de aterramento (50) situado na superfície superior da dita pelo menos uma primeira camada de material dielétrico (40) e separado verticalmente de dito substrato (10),
    • ˚ pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) situada na superfície superior do dito plano de metal de aterramento (50), e
    • ˚ uma linha de transmissão metálica (70) embutida na dita pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) e incluindo primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) tendo uma primeira largura (w1) e segundas partes da linha de transmissão (TLP2) tendo uma segunda largura (w2), onde a dita primeira largura (w1) e a dita segunda largura (w2) são diferentes, e ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) e ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) são entrelaçadas alternadamente, e
    • ˚ uma disposição de aletas metálicas (52, 54, 56, 58) situada acima de dito substrato (50), ditas aletas metálicas (52, 54, 56, 58) de dita disposição se sobreporem ou estarem abaixo de ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) e não se sobreporem ou estarem abaixo de ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1);
    • aterrar eletricamente dito plano de metal de aterramento (50); e
    • aplicar um sinal de radiofrequência (RF) através de uma primeira extremidade da dita linha de transmissão metálica (70) e do dito plano de metal de aterramento (50).
  21. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por:
    dita disposição incluir pelo menos uma aleta metálica (52, 54, 56, 58) situada dentro de uma camada de interconexão de metal de nível linha e pelo menos uma outra aleta de metal (52, 54, 56, 58) dentro de uma camada de interconexão de metal de via nível.
  22. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por:
    receber ainda um outro sinal de RF através de uma segunda extremidade da dita linha de transmissão metálica (70) e dito plano de metal de aterramento (50), onde dito outro sinal de RF tem atraso de fase em relação a dito sinal de RF.
  23. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por:
    dito sinal de RF ser aplicado a dita primeira extremidade da dita linha de transmissão metálica (70) e dita placa de metal de aterramento (50) através de um primeiro dispositivo semicondutor situado no dito substrato (10), e dito outro sinal de RF ser recebido por um segundo dispositivo semicondutor situado no dito substrato (10).
  24. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por:
    dita segunda largura (w2) ser maior do que a dita primeira largura (w1), e cada uma das ditas primeiras partes da linha de transmissão (TLP1) compreender um par de primeiras paredes laterais longitudinais confinando com a dita pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) e separada pela dita primeira distância (w1), e cada uma de ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2) compreender um par de segundas paredes laterais longitudinais confinando com a dita pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80) e separada pela dita segunda distância (w2).
  25. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por:
    dita estrutura de linha de transmissão metálica incluir ainda uma disposição de aletas metálicas (52, 54, 56, 68) situadas entre dita linha de transmissão metálica (70) e embutida na dita pelo menos uma segunda camada de material dielétrico (80).
  26. MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por:
    cada aleta metálica (52, 54, 56, 58) na dita disposição compreender uma pilha de partes de metal incluindo pelo menos uma parte de metal de linha nível e pelo menos uma parte de metal de via nível, onde as paredes laterais da dita pelo menos uma parte de metal de linha nível e as paredes da dita pelo menos uma parte de via serem substancialmente coincidentes verticalmente com as paredes transversais de ditas segundas partes da linha de transmissão (TLP2).
  27. SUPORTE FÍSICO PARA OPERAÇÃO DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ONDA DE MILÍMETRO PARA VELOCIDADE DE FASE LENTA caracterizado por:
    conter gravado qualquer dos métodos das reivindicações 20, 21, 22, 23, 24, 25 e 26.
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