CN101271882B - 半导体元件 - Google Patents
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Abstract
一种半导体元件，包括一第一信号线和一接地线，其中第一信号线包括一开口，且至少部分的接地线位于开口中。从而最小化或消减芯片上内连线的电感。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体元件，且特别是包括一种用以最小化或消减芯片上(on-chip)内连线的电感的半导体元件结构。
背景技术
图1揭示一公知可传送电信号的电缆10，电缆10包括一核心12，其可以是例如铜的固态金属。一同心的绝缘层14(例如塑胶的非导电材料)位于核心12上。一同心的接地层16位于绝缘层14上，用作一接地路径和电磁干扰护罩(electromagnetic interference shield)。
图2揭示部分的半导体元件，包括一第一平板信号线18、一第二平板信号线20和一介于第一平板信号线18和第二平板信号线20间的第一平板接地线22。一第二平板接地线24设置于第一平板信号线18的外侧。一第三平板接地线26设置于第二平板信号线20的外侧。可于信号线18、20与接地线22、24和26间设置一绝缘层(未示出)。
图3揭示部分的公知半导体元件，包括一第一平板信号线28和一位于第一平板信号线下的平板接地层30。可于信号线28和平板接地层30间设置一绝缘层(未示出)。
图4揭示部分的公知半导体元件，包括一第一平板信号线32、一第一平板接地线34和一第二平板接地线36，其中第一平板接地线34设置于第一平板信号线32的一侧，第二平板接地线36设置于第一平板信号线32的另一侧。一第一平板接地层38位于第一平板信号线32、第一平板接地线34和第二平板接地线36下方。可于信号线32、接地线34、36和平板接地层38间设置一绝缘层(未示出)。
图5揭示部分的公知半导体元件，包括一第一平板接地层38、一第一平板接地线34和一第二平板接地线36，其中第一平板接地层38设置于一第一平板信号线32下方，第一平板接地线34邻近平板信号线32一侧，第二平板接地线36邻近平板信号线32另一侧。一第二平板接地层40位于平板信号线32、第一平板接地线34和第二平板接地线36上方。
发明内容
根据上述，本发明提供一种半导体元件，包括一第一信号线和一接地线，其中第一信号线包括一开口，且至少部分的接地线位于开口中。
在上述半导体元件中，该第一信号线和该接地线位于相同的水平面上。
在上述半导体元件中，还包括一介电材料，填入该开口中，将该第一信号线和该接地线隔绝。
在上述半导体元件中，还包括一插塞，电性连接该接地线和一第一接合垫。
在上述半导体元件中，该部分接地线包括一上表面、一下表面、一第一侧边、一相对该第一侧边的第二侧边、一第一尾端和一第二尾端，其中该第一信号线至少包围该部分接地线的上表面、下表面、第一侧边、第二侧边、第一尾端和第二尾端。
在上述半导体元件中，该开口邻接该第一信号线的一侧。
在上述半导体元件中，还包括一位于该开口中的一第二信号线，其中该第二信号线和该接地线经由一介电材料隔绝。
在上述半导体元件中，还包括一重分配连接线，连接该第一接合垫和该插塞。
本发明的另一实施例中，提供一种半导体元件，包括：一内连线介电层；一第一信号线，位于一内连线介电层上，其中第一信号线包括一开口；一部分的接地线，位于开口中和内连线介电层上，其中第一信号线和接地线彼此隔绝。
本发明另一实施例中，提供一种半导体元件，包括：一内连线介电层；一第一信号线，位于一内连线介电层上，其中第一信号线包括一开口，且开口填入一第一介电层；一接地线，位于第一信号线上方且位于开口中，其中第一信号线和接地线经由第一介电层隔绝；和一第二信号线，位于接地线上方，其中第二信号线和接地线经由一第二介电层隔绝。
通过本发明的上述技术方案能够最小化或消减芯片上内连线的电感。
附图说明
图1揭示一公知电缆。
图2揭示部分的半导体元件。
图3揭示部分的公知半导体元件。
图4揭示部分的公知半导体元件。
图5揭示部分的公知半导体元件。
图6A显示本发明一实施例部分的半导体元件的上视图。
图6B显示沿图6A的6B-6B’剖面线的剖面图。
图7A揭示本发明另一实施例半导体元件的上视图。
图7B显示沿图7A的7B-7B’剖面线的剖面图。
图8A揭示本发明又另一实施例半导体元件的上视图。
图8B显示沿图8A的8B-8B’剖面线的剖面图。
图9A揭示本发明又另一实施例半导体元件的上视图。
图9B显示沿图9A的9B-9B’剖面线的剖面图。
图10揭示本发明一实施例的部分半导体元件的上视图。
图11揭示本发明另一实施例的部分半导体元件的上视图。
图12揭示本发明另一实施例的部分半导体元件的上视图。
图13揭示本发明另一实施例的部分半导体元件的上视图。
并且，上述附图中的各附图标记说明如下：
10～电缆；12～核心；
14～绝缘层；16～接地层；
18～第一平板信号线；20～第二平板信号线；
22～第一平板接地线；24～第二平板接地线；
26～第三平板接地线；28～第一平板信号线；
30～平板接地层；32～第一平板信号线；
34～第一平板接地线；36～第二平板接地线；
38～第一平板接地层；40～第二平板接地层；
50～接地线；52～空气；
54～信号线；54a～第二信号线；
55～开口；56～介电层；
56a～介电层；58～第一尾端；
60～第二尾端；62～第一侧；
64～第二侧；66～顶部面；
68～底部面；70～第一金属间介电层/介电层；
72～第二金属间介电层/介电层；
74～第一接地通孔或插塞；
76～第一接合垫；77～第二接地通孔或插塞；
78～第二接合垫；80～第一重分配连接线；
82～第二重分配连接线；
84～第三接地插塞；86～第四接地插塞；
100～第一外侧；102～第二外侧；
104～顶部表面；106～底部表面；
108～第一金属间介电层/介电层；
200～半导体元件。
具体实施方式
以下用各种实施例详细讨论本发明，然而，根据本发明的概念，请注意，实施例仅用以揭示本发明制造和使用的特定方法，并不用以限定本发明，其可包括或运用于更广泛的技术范围。
图6A显示部分的半导体元件200的上视图，图6B显示沿图6A的6B-6B’剖面线的剖面图。请参照图6A和图6B，半导体元件200包括设置于信号线54的一开口55中的部分接地线50。可利用信号线54传递一电信号，例如影像、图像、声音、资料或类似的信号。如图6A所示，部分的接地线50包括一第一尾端58和相对第一尾端的第二尾端60。此外，部分的接地线50还包括一第一侧62、相对第一侧的第二侧64、一顶部面66和一底部面68。信号线54包括一顶部面104(包括一大体上平坦的部分)和一底部面106。信号线54包括一第一外侧100和相对的第二外侧102。信号线54和部分的接地线50可形成于一第一金属间介电层70上。可藉由一形成于信号线中的开口55(其中包括空气52)分隔信号线54和部分的接地线50。
图7A揭示本发明另一实施例半导体元件的上视图，图7B显示沿图7A的7B-7B’剖面线的剖面图，请注意，在本实施例中，和上述实施例相类似的单元使用相同的标号。请参照图7A和图7B，半导体元件200包括设置于一开口55中的部分接地线50，其中开口形成于一信号线54中。信号线54可用于传递一电信号，例如影像、图像、声音、资料或类似的信号。信号线54包括一顶部表面104(大体上包括一平坦部分)和一底部表面106，此外，信号线54包括一第一外侧100和相对的第二外侧102。信号线54和部分的接地线50可形成于第一金属间介电层70上。开口中填入例如氧化硅的介电材料，如此，信号线54和部分的接地线50可由一固态介电层56分隔。
图8A揭示本发明另一实施例半导体元件的上视图，图8B显示沿图8A的8B-8B’剖面线的剖面图，请注意，在本实施例中，和上述实施例相类似的单元使用相同的标号。请参照图8A和图8B，半导体元件200包括设置于一开口55中的部分接地线50，其中开口形成于一信号线54中。信号线54可用于传递一电信号，例如影像、图像、声音、资料或类似的信号。信号线54包括一顶部表面104(大体上包括一平坦部分)和一底部表面106。信号线54和部分的接地线50可形成于第一金属间介电层70上。例如氧化硅的介电材料坦覆性的沉积于开口55中，及接地线50和信号线54上，如此，信号线54和部分的接地线50间以一绝缘物56分隔。一第一接地通孔或插塞74(例如于介电层中的开口填入金属)从部分的接地线50经由绝缘物56延伸至第一接合垫76。一第二接地通孔或插塞77(例如于介电层中的开口填入金属)从部分的接地线50延伸至第二接合垫78。
图9A揭示本发明另一实施例半导体元件的上视图，图9B显示沿图9A的9B-9B’剖面线的剖面图，请注意，在本实施例中，和上述实施例相类似的单元使用相同的标号。请参照图9A和图9B，一第一信号线54位于第一金属间介电层108上，其包括填满介电层56的开口55。一接地线50位于第一信号线54上方，且一介电层56设置于第一信号线54和接地线50间。另外，一第二信号线54a位于接地线50上方，且另一介电层56a设置于接地线和第二信号线间。介电层56、56a将第一信号线54和第二信号线54a与接地线50分隔。一第一重分配连接线80穿过第二金属间介电层72，连接第一接地插塞74和第三接地插塞84，第三接地插塞84电性连接第一接合垫76。相类似的，一第二重分配连接线82穿过第二金属间介电层72，连接第二接地插塞77和第四接地插塞86，第四接地插塞86电性连接第二接合垫78。第一接地插塞74和第二接地插塞77电性连接接地线50。介电层56、56a、72和108可以是介电常数介于1至3.6的低介电材料层。
图10揭示本发明一实施例的部分半导体元件200的上视图，其包括形成于一信号线54中的多个开口55，且部分的接地线50形成于上述开口55中。一绝缘物56将部分的接地线50和信号线54分隔。
图11揭示另一实施例的部分半导体元件的上视图，其包括多个部分接地线50，其中接地线形成于信号线54的开口55中。相类似的，一例如氧化硅的绝缘物56将部分的接地线50和信号线54分隔。
图12揭示本发明的另一实施例的部分半导体元件200的上视图，其包括形成于一信号线54中的多个开口55，且部分的接地线50形成于上述开口55中。在此实施例中，开口邻接信号线54的两相对的侧壁，且一绝缘物56将部分接地线50和信号54线分隔。
图13揭示另一实施例的部分半导体元件的上视图，其包括多个部分接地线50，其中接地线形成于信号线54的开口55中。相类似的，开口55邻接信号线54的两相对的侧壁，且一例如氧化硅的绝缘物56将部分接地线50和信号线54分隔。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的改动与润饰。因此，本发明的 保护范围，由所附的权利要求书所限定。
Claims (8)
1.一种半导体元件，包括：
一第一信号线和一接地线，其中该第一信号线包括一开口，且至少部分该接地线位于该开口中，以及
一插塞，电性连接该接地线和一第一接合垫。
2.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一信号线和该接地线位于相同的水平面上。
3.如权利要求1所述的半导体元件，还包括一介电材料，填入该开口中，将该第一信号线和该接地线隔绝。
4.如权利要求1所述的半导体元件，其中该部分接地线包括一上表面、一下表面、一第一侧边、一相对该第一侧边的第二侧边、一第一尾端和一第二尾端，其中该第一信号线至少包围该部分接地线的上表面、下表面、第一侧边、第二侧边、第一尾端和第二尾端。
5.如权利要求1所述的半导体元件，其中该开口邻接该第一信号线的一侧。
6.如权利要求1所述的半导体元件，还包括一位于该开口中的一第二信号线，其中该第二信号线和该接地线经由一介电材料隔绝。
7.如权利要求1所述的半导体元件，还包括一重分配连接线，连接该第一接合垫和该插塞。
8.一种半导体元件，包括：
一内连线介电层；
一第一信号线，位于该内连线介电层上，其中该第一信号线包括一开口，且该开口填入一第一介电层；及
一接地线，位于该第一信号线上方且位于该开口中，其中该第一信号线和该接地线经由该第一介电层隔绝；及
一第二信号线，位于该接地线上方，其中该第二信号线和该接地线经由一第二介电层隔绝。
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