JP2010213281A - スローウェーブ高性能結合コプレナ導波路 - Google Patents

スローウェーブ高性能結合コプレナ導波路 Download PDF

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Abstract

【課題】 結合コプレナ導波路構造を含む装置を提供する。
【解決手段】 １つ以上の信号線に近接し、前記信号線と互いに本質的に平行し、且つ第１方向に沿って実質的に向けられる１つ以上のアース線を備え、前記１つ以上の信号線のうちの少なくとも１つに含まれる周期的構造は交互セグメントを備え、前記交互セグメントのうちの少なくとも１つが第１方向を横断する第２方向に延長することを特徴とするコプレナ導波路構造。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、コプレナ導波路構造、及びコプレナ導波路構造を含む装置に関し、特に、結合コプレナ導波路（coupled coplanar waveguide; coupled CPW）構造、及び結合コプレナ導波路構造を含む装置に関するものである。
半導体集積回路（ＩＣ）産業は、急速な成長を遂げている。ＩＣ材料と設計の技術進歩は、各世代が前世代より小さく、より複雑な回路を有するＩＣの世代を作り出してきた。ＩＣ革命の過程では、機能密度（即ち、１チップ領域当たりでの相互接続のデバイス数）は、概して増加し、形状寸法（geometry size）（即ち、製造プロセスを用いて作り出すことができる最小部品または線）は、減少してきている。この寸法の縮小プロセスは、通常、生産効率を上げ、関連コストを下げることで利益を提供する。このような寸法の縮小は、ＩＣ内の高周波信号の伝送を管理することの重要性も強調している。コプレナ導波路（CPW）構造は、そのような伝送によく用いられるが、従来のCPW構造の性能は、伝送周波数が高くなると劣化することが観測されている。特に、従来のCPW構造の性能は、電磁波の波長が増加すると必要よりも低くなる。例えば、二酸化ケイ素（SiO2）の誘電材料での電磁波の波長は、５０ＧＨｚにて３０００μｍであるが、これは１／４波長の伝送線路のインピーダンス整合ネットワークに応用する時、大面積が必要となる。また、従来のCPW構造は、現在、信号線とその下方の基板との間に遮蔽の提供がなく、シリコン基板上の低損失CPW構造は、厚膜誘電体層を用いて設計されて最適化されているため、先進のCMOSプロセスと衝突する。従って上述の問題に対処するデバイスが必要である。
結合コプレナ導波路構造を含む装置を提供する。
本発明は、１つ以上の信号線に近接し、信号線と互いに本質的に平行し、且つ第１方向に沿って実質的に向けられる１つ以上のアース線を備え、前記１つ以上の信号線のうちの少なくとも１つに含まれる周期的構造は交互セグメントを備え、交互セグメントのうちの少なくとも１つが第１方向を横断する第２方向に延長することを特徴とするコプレナ導波路構造を提供する。
本発明は、基板、半導体基板上の絶縁体、絶縁体上にあり、第１方向に沿って実質的に向けられるコプレナ導波路構造、及び、第１方向を横断する第２方向にコプレナ導波路構造の上方及び／または下方に向けられた１つ以上のスロット型浮動ストリップを備え、１つ以上のスロット型浮動ストリップが第１方向に沿って周期的に位置されることを特徴とするデバイスを提供する。
コプレナ導波路構造の実施形態の斜視図を表している。 コプレナ導波路構造の実施形態の上面図を表している。 コプレナ導波路構造の実施形態の等価回路を表している。 コプレナ導波路構造の実施形態の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の上面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の上面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の上面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の上面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の上面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の上面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の上面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの横断面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの横断面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの横断面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの横断面図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造の斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。 各種実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイスの斜視図を表している。
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
[実施例]
続いて、本発明の異なる特徴を実施するために異なる実施形態、または例示が提供される。特定の実施形態の構成部品と配置とが本発明を簡易化するために説明される。当然ながらこれらは例示であり、本発明を限定するものではない。例えば、第１特徴が第２特徴“の上”、“の上方”、“の下方”、または“上”は、実施形態中の第１特徴と第２特徴とが直接接触、または第１特徴と第２特徴との間に他の特徴が形成されて第１特徴と第２特徴とが直接接触していないものも含む。また、本発明は、各種の例示の参照番号及び／または文字を重複する可能性がある。この重複は、簡易化と明確化の目的のためで各種実施形態及び／または図示との関連を決定付けるものではない。
図１は、コプレナ導波路構造１の１つの実施形態の斜視図を表している。コプレナ導波路構造１は、１つ以上の導線２、４ａ、４ｂを備える。本実施形態では、導線２は、信号線である。信号線２は、１つ以上の導線４ａ、４ｂの間に位置する。１つ以上の導線４ａ、４ｂは、相対静的線（relatively static line）（相対静的線４と総称する）である。信号線２は、波源に接続されることができる。波源は、任意の適合する周波数とすることができる。例えば、波源は、高周波信号源、及び／または、送信機、受信機またはアンテナなどの消費者（consumer）を含むことができる。いくつかの実施形態では、信号線２は、その長さに沿って高周波信号を伝える。いくつかの実施形態では、信号線は、マイクロ波及び／またはミリメートル範囲（例えば、約３００ＭＨｚと約３００ＧＨｚ間の周波数）の高周波信号を伝えるように設計することができる。本実施形態では、相対静的線４は、電気的に接地することができるため、相対静的線４は、アース（接地）線とも呼ぶことができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の相対静的線４は、基準電圧源を含むＡＣまたはＤＣ電圧源に結合することができる。
信号線２は、高周波信号を伝播することができる任意の材料で構成される。アース線４は、遮蔽可能な任意の材料で構成される。例えば、信号線２及び／またはアース線４は、例えば、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料及び／またはそれらの組み合わせの金属を含むことができる。理解されることは、信号線２は、アース線４と同じまたは異なる材料を含むことができ、アース線４ａは、アース線４ｂと同じまたは異なる材料を含むことができることである。いくつかの実施形態では、信号線２とアース線４との間の領域は、誘電材料または他の適合する材料を備えることができる。
信号線２とアース線４とは、実質的に縦方向に互いに平行して方向決めされる。信号線２とアース線４とは、実質的に一定距離Ｌを縦方向に延長し、信号線２／アース線４は、実質的に一定高さＨを有する。いくつかの実施形態では、信号線２／アース線４は、異なる距離Ｌを縦方向に延長することができ、信号線２／アース線４は、異なる高さＨを有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、信号線２は、第１距離に延長でき（extend）、アース線４は、第２距離に延長することができる（extend）。いくつかの実施形態では、アース線４ａは、第１距離に延長することができ（extend）、アース線４ｂは、第２距離に延長することができる（extend）。上述の例は、信号線２及びアース線４の高さＨに同程度に当てはまる。各アース線４は、幅Ｗｇを有する。アース線幅Ｗｇは、各アース線４毎に同じまたは異なることができる。例えばアース線４ａ、４ｂは、同じ幅（即ち、アース線４ａの幅Ｗｇ＝アース線４ｂの幅Ｗｇ）であってもよい。アース線４は、それ自身の高さより広い（即ち、Ｗｇ＞Ｈ）、それ自身の幅より高い（即ち、Ｗｇ＜Ｈ）、同等（Ｗｇ＝Ｈ）、またはそれらの組み合わせであることができる。
図１に示されるように、信号線２の寸法は、縦軸（本実施形態ではｚ軸）に沿って変化する。信号線２の寸法の変化は、信号線２の周期的構造を形成する。より具体的にいうと、信号線２は、交互セグメント、第１セグメント５、及び第２セグメント６を含み、周期的構造を形成する。第１セグメント５は、幅Ｗ、長さＤｓを備える。第２セグメント６は、信号線２の両側から水平にアース線４に向けて外向きに延長し、第２セグメント６は、第１セグメント５より広くなっている。第２セグメント６は、外向きに延長し、長方形、楕円形、半円形、三角形、他の適合する形状、及び／またはそれらの組み合わせを形成することができる。本実施形態では、第２セグメント６は、長さＤＬと幅ＤＷを有する長方形を形成する。理解されることは、第２セグメント６は、異なる寸法を有することができることである。更に理解されることは、いくつかの実施形態では、第２セグメント６は、内向きに延長し、信号線２の両側から水平に信号線２の中心に向かうことができる。いくつかの実施形態では、第２セグメント６は、信号線２の１つ側だけから延長することができる。
信号線２の周期的構造は、第１セグメント５と第２セグメント６とを交互に、ＤＳ＋ＤＬの周期で繰り返して形成される。他の実施形態では、信号線２は、非周期的構造を有することができる、または、より多い若しくはより少ないセグメントを含む構造を有することができる。コプレナ導波路構造１の寸法は、望ましい信号特性、例えば以下に詳述される望ましい位相速度を提供するように選択することができる。いくつかの実施形態では、寸法Ｗ、ＤＳ、ＤＬ及びＤＷは、それぞれ約０.１μｍ〜約８μｍ間とすることができる。
図１のコプレナ導波路構造１の電気的特性と高周波特性を図１Ｂと図１Ｃを参照して説明する。分布回路理論（distributed circuit theory）を用いて、コプレナ導波路構造１は、一連の等価回路を用いてモデル化することができる。各微分単位長さｄｚに対して、コプレナ導波路構造１は、等価回路、例えば図１Ｃに示された等価回路から構成されたように考えることができる。等価回路は、単位長さＬ当たりのインダクタンスと単位長さＣ当たりの容量とを有する。等価回路は、単位長さＲ当たりの抵抗と単位長さＧ当たりのコンダクタンスとを有する。よって、コプレナ導波路構造１は、電気回路概念に基づいた線パラメータを用いて説明されることができる。
Ｌ、Ｒ、Ｃ及びＧの数値は、コプレナ導波路構造１の物理的寸法と材料組成を含む物理的特性から決定することができる。信号線に沿って伝播する波の位相速度ＶＰは、
Figure 2010213281

として表されることができ、ｃは光速であり、εｒは比誘電率であり、μｒ は比透磁率である。よって、望ましい位相速度を有するコプレナ導波路構造を設計するために、コプレナ導波路の材料は、望ましい比誘電率と比透磁率を提供するように選ぶことができる。また、コプレナ導波路構造は、寸法調整されて、ここに述べられた構造を用いて、望ましいインダクタンス及び容量を提供することができる。
本実施形態では、周期的構造は、交互セグメント５、６を備え、図１Ｃの等価回路に示されたそれぞれに交互した高インピーダンス及び低インピーダンス部を提供する。交互の高インピーダンス及び低インピーダンス部の長さが波長に比べて短く、交互のセグメントが直列接続（縦続）された場合、インダクタンスは、高インピーダンス部によって支配され、容量は、低インピーダンス部によって支配される。例えば、約５０ＧＨｚの周波数の波長が約３０００μｍで、周期的構造が約数マイクロメータの周期（即ち、周期が波長に比べて短い）から成る場合、本実施形態は、従来のコプレナ導波路構造に比べて、より高い誘電率εｒとより低い位相速度Ｖｐを提供する。信号線２の周期的構造は、基本的により高い誘電率（イプシロン）を有し、波長を調整する能力を提供する。よって、誘電率εｒは、例えばここで示された各種の実施形態の異なるコプレナ導波路構造によって変更することができる。これらのより高い誘電率のコプレナ導波路構造は、例えば、１／４波長の伝送線路の回路インピーダンス整合の回路、ＧＰＳ衛星システム、２ＧＨｚより大きいＰＤＡ携帯電話、及びＵＷＢ無線通信などのマイクロ波及びミリ波集積回路内に組み込まれることができる。
次の討論は、より高い誘電率εｒを提供して調整した波長とすることができる各種のコプレナ導波路構造を提供する。図２は、コプレナ導波路構造１０の１つの実施形態の斜視図を表している。コプレナ導波路構造１０は、１つ以上の導線１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂを備える。本実施形態では、１つ以上の導線１２ａ、１２ｂは、信号線である（信号線１２と総称する）。信号線１２は、１つ以上の導線１４ａ、１４ｂの間に位置する。１つ以上の導線１４ａ、１４ｂは、相対静的線（相対静的線４と総称する）である。
信号線１２は、波源に結合することができる。波源は、任意の適合する周波数とすることができる。例えば、波源は、高周波信号源及び／または送信機、受信機、またはアンテナなどの消費者（consumer）を含むことができる。いくつかの実施形態では、信号線１２は、それらの長さに沿って高周波信号を伝える。いくつかの実施形態では、信号線は、マイクロ波及び／またはミリメートル範囲（例えば、約３００ＭＨｚと約３００ＧＨｚとの間の周波数）の高周波信号を伝えるように設計されることができる。本実施形態では、相対静的線１４は、電気的に接地されることができるため、相対静的線１４は、アース線とも呼ぶことができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の相対静的線１４は、基準電圧源を含むＡＣまたはＤＣ電圧源に結合することができる。
信号線１２は、高周波信号を伝播可能な任意の材料で構成される。アース線１４は、遮蔽可能な任意の材料で構成される。例えば、信号線１２及び／またはアース線１４は、例えば、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料及び／またはそれらの組み合わせの金属を含むことができる。理解されることは、信号線１２は、アース線１４と同じまたは異なる材料を含むことができ、信号線１２ａは、信号線１２ｂと同じまたは異なる材料を含むことができ、アース線１４ａは、アース線１４ｂと同じまたは異なる材料を含むことができることである。信号線１２とアース線１４との間の領域は、絶縁領域、低ｋ誘電体領域、高ｋ誘電体領域、他の適合する誘電体領域、他の適合する領域及び／またはそれらの組み合わせとすることができる。いくつかの実施形態では、信号線１２とアース線１４との間の領域は、誘電体及び／またはその他の適切な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、信号線１２とアース線１４との間の領域は、さまざまな材料及び／または構成を備えることができる。
信号線１２とアース線１４とは、実質的に縦方向に互いに平行して配列される。信号線１２とアース線１４とは、実質的に均一距離Ｌを縦方向に延長し、信号線１２／アース線１４は、実質的に同じ高さＨを有する。いくつかの実施形態では、信号線１２／アース線１４は、異なる距離Ｌに縦方向に延長することができ、信号線１２／アース線１４は、異なる高さＨを有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、信号線１２は、第１距離に延長でき（extend）、アース線１４は、第２距離に延長することができる（extend）。いくつかの実施形態では、信号線１２ａは、第１距離に延長することができ（extend）、信号線１２ｂは、第２距離に延長することができる（extend）。上述の例は、信号線１２及びアース線１４の高さＨに同程度に当てはまる。また、各信号線１２ａ、１２ｂは、アース線１４ａ、１４ｂからの距離Ｓである。距離Ｓは、任意の適合する距離とすることができる。各アース線１４は、幅Ｗｇを有する。アース線幅Ｗｇは、各アース線１４と同じまたは異なることができる。例えばアース線１４ａ、１４ｂは、同じ幅（即ち、アース線１４ａの幅Ｗｇ＝アース線１４bの幅Ｗｇ）である。アース線１４は、それ自身の高さより広い（即ち、Ｗｇ＞Ｈ）、それ自身の幅より高い（即ち、Ｗｇ＜Ｈ）、同等（Ｗｇ＝Ｈ）、または、それらの組み合わせであることができる。
信号線１２の寸法は、縦軸（本実施形態ではｚ軸）に沿って変化する。信号線１２の寸法の変化は、信号線１２の周期的構造を形成する。より具体的にいうと、信号線１２は、交互セグメント、第１セグメント１６、及び第２セグメント１８を含み、周期的構造を形成する。第１セグメント１６は、幅Ｗ及び長さＤｓを含む。幅Ｗは、各信号線１２と同じまたは異なることができる。例えば、信号線１２ａ、１２ｂの第１セグメント１６は、同等の幅であることができる（即ち、信号線１２ａの幅Ｗ＝信号線１２ｂの幅Ｗ）。第２セグメント１８は、信号線１２の両側から水平にアース線１４に向けて外向きに延長し、第２セグメント１８は、第１セグメント１６より広くなっている。第２セグメント１８は、外向きに延長し、長方形、楕円形、半円形、三角形、他の適合する形状、及び／またはそれらの組み合わせを形成することができる。本実施形態では、第２セグメント１８は、長さＤＬと幅ＤＷを有する長方形を形成する。理解されることは、第２セグメント１８は、異なる寸法を有してもよいことである。更に理解されることは、いくつかの実施形態では、第２セグメント１８は、内向きに延長し、信号線１２の両側から水平に信号線１２の中心に向かってもよいことである。いくつかの実施形態では、第２セグメント１８は、信号線１２の１つ側だけから延長することができる。いくつかの実施形態では、第１セグメント１６は、第２セグメント１８より広くすることができる。
信号線１２の周期的構造は、第１セグメント１６と第２セグメント１８とを交互に、ＤＳ＋ＤＬの周期で繰り返して形成される。他の実施形態では、信号線１２は、非周期的構造を有することができるか、または、より多い若しくはより少ないセグメントを含む構造を有することができる。上述のように、信号線１２の周期的構造は、より高い誘電率を提供して調整した波長となることができる。よって、コプレナ導波路構造１０の寸法は、望ましい信号特性、例えば上述の望ましい位相速度を提供するように選択できる。いくつかの実施形態では、寸法Ｗ、ＤＳ、ＤＬ及びＤＷは、それぞれ約０.１μｍ〜約８μｍの間とすることができる。
コプレナ導波路構造１０の信号線１２とアース線１４とは、任意の適合する構造を含み、前記構造は、周期的構造を提供することができる。例えば、図３Ａ〜３Ｄと図４Ａ〜４Ｃとは、周期的構造を含むコプレナ導波路構造の各種の実施形態の上面図を表している。例えば図３Ａは、上述の信号線１２に類似の信号線３２を含むコプレナ導波路構造３０を表している。信号線３２は、交互セグメント、第１セグメント３３、及び第２セグメント３４を含む。第２セグメント３４は、第１セグメント３３より広く、半円形形状でアース線３５に向けて外向きに延長する。上述のように、信号線の周期的構造を形成する第１及び第２セグメントの他の形状も可能である。例えば、図３Ｂは、第１セグメント４３と第２セグメント４４とを有する信号線４２を含むコプレナ導波路構造４０のもう１つの実施形態を表している。第２セグメント４４は、アース線４５に向けて外向きに延長し、概略三角形の形状を有する。
いくつかの実施形態では、アース線は、周期的構造または他の不規則形状構造を含むことができる。例えば、図３Ｃは、上述の信号線１２に類似の信号線５２を備えたコプレナ導波路構造５０を表している。信号線５２は、交互セグメント、第１セグメント５３、及び第２セグメント５４を含み、アース線５５ａ、５５ｂに向けて外向きに延長し、長方形形状の延長を形成する。第２セグメント５４は、第１セグメント５３より広い。アース線５５ａ、５５ｂは、実質的に幅が均一である。アース線５５ａ、５５ｂは、信号線５２とアース線５５ａ、５５ｂとの間の距離が比較的小さい第１部分５６、及び、信号線５２とアース線５５ａ、５５ｂとの間の距離が比較的大きい第２部分５７、を含む。信号線５２とアース線５５ａ、５５ｂとの間の距離は変わるが、信号線５２とアース線５５ａ、５５ｂとは、同じ方向に向けられ、実質的に平行である。図３Ｃは、コプレナ導波路構造５０の長さに沿って縦方向位置で一致したアース線５５ａ、５５ｂの第１部分を表している。アース線５５ａ、５５ｂの第２部分は、一致するものとして同じように表されている。即ち、アース線５５ａは、信号線を縦に二等分した平面に反映されたアース線５５ｂの実質的なミラーイメージ（鏡像）である。しかし、他の実施形態では、アース線５５ａの第１部分が、アース線５５ｂの第２部分と一致することができる。即ち、アース線５５ａは、縦にシフトされているアース線５５ｂの実質的なミラーイメージであることができる。また他の実施形態では、アース線５５ａは、アース線５５ｂの形状と無関係の形状を有することができる。また、図３Ｃは、曲線の側面を有するアース線５５ａ、５５ｂを表しているが、アース線５５ａ、５５ｂの側面は、方形、角のある若しくは任意の他の形状、または、各種形状の組み合わせであることもできる。
他の実施形態では、図３Ｄは、上述の信号線１２に類似の信号線６２を備えるコプレナ導波路構造６０を表している。信号線６２は、交互セグメント、第１セグメント６３、及び第２セグメント６４を含み、アース線６５に向けて外向きに延長し、半円形形状の延長部を形成する。第２セグメント６４は、第１セグメント６３より広い。アース線６５は、実質的に類似した断面形状を有する１つ以上のセグメント６６を含む。本実施形態では、１つ以上のセグメント６６は、同じまたは異なる層であることができる相互接続（interconnect）によって互いに結合され、前記相互接続は、金属相互接続とすることができる。１つ以上のセグメントは、任意の適合する材料を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、セグメント６６は、１つ以上のセグメント６６が導電性材料を含み、１つ以上のセグメント６６が非導電性材料を含む、２つ以上の異なる材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、セグメントは、信号線６２と同じ材料から構成することができる。
理解されることは、ここに述べられるコプレナ導波路構造のさまざまな態様は、単一のコプレナ導波路構造に組み込まれることができる。例えば、図４Ａ〜４Ｃは、上述の信号線とアース線とに類似した周期的構造を有する、１つ以上の信号線７２、８２、９２と、１つ以上のアース線７５、８５、９５とを備えるコプレナ導波路構造７０、８０、９０を表している。図４Ａを参照して、信号線７２は、交互セグメント、第１セグメント７３、及び第２セグメント７４を含む。第２セグメント７４は、第１セグメント７３より広く、アース線７５に向けて半円形形状で外向きに延長する。アース線７５も交互セグメント、第１セグメント７６、及び第２セグメント７７を含む。第２セグメント７７は、第１セグメント７６より広く、同じように半円形形状で外向きに延長する。図４Ｂを参照して、信号線８２とアース線８５とは、交互セグメント、第１セグメント８３、８６、及び第２セグメント８４、８７を備える。第２セグメント８４、８７は、第１セグメント８３、８６より広く、三角形形状で外向きに延長する。図４Ｃを参照して、信号線９２とアース線９５とは、交互セグメント、第１セグメント９３、９６、及び第２セグメント９４、９７を含む。第２セグメント９４、９７は、第１セグメント９３、９６より広い。信号線９２の第２セグメント９４は、半円形形状で外向きに延長し、アース線９５の第２セグメント９７は、三角形形状で外向きに延長する。
図５Ａ〜５Ｄには、１つの実施形態によるコプレナ導波路構造を含むデバイス１００の横断面図が表されている。デバイス１００は、下部基板１０２と、１つ以上の低ｋ誘電体層１０６及びコプレナ導波路部分１０８を含む上部基板１０４とを含む。
下部基板１０２は、任意の適合する材料と任意の適合する厚さとを含むことができる。本実施形態では、下部基板１０２は、例えば、シリコン基板などの半導体基板を含む。下部基板１０２は、結晶、多結晶若しくは非晶構造のシリコン若しくはゲルマニウムを含む元素半導体、炭化ケイ素、ガリウムヒ素、ガリウムリン、リン化インジウム、ヒ化インジウム及びアンチモン化インジウムを含む化合物半導体、シリコンゲルマニウム（SiGe）、 ガリウム砒素リン（GaAsP）、ヒ化インジウムアルミニウム（AlInAs）、アルミニウムガリウム砒素（AlGaAs）、ヒ化ガリウムインジウム（GaInAs）、リン化インジウムガリウム（GaInP）及びヒ化リン化インジウムガリウム（GaInAsP）を含む合金（alloy）半導体、他の適合する材料、及び／または、それらの組み合わせを含むことができる。１つの実施形態では、合金半導体基板は、傾斜SiGe（gradient SiGe feature）特徴につきシリコン及びゲルマニウムの組成がある位置のある比率から別の位置の別の比率に変わる傾斜SiGe（gradient SiGe feature）特徴を有することができる。もう１つの実施形態では、SiGe合金は、シリコン基板上に形成される。もう１つの実施形態では、SiGe基板は、変形（strained）される。また、基板は、絶縁膜上に半導体層を形成した基板（semiconductor on insulator; SOI）、または薄膜トランジスタ（TFT）であることができる。いくつかの実施形態では、半導体基板は、ドープされたエピタキシャル層、または埋め込み層を含むことができる。他の実施形態では、化合物半導体基板が多層構造を有することができ、またはシリコン基板が多層化合物半導体構造を含むことができる。いくつかの実施形態では、下部基板１０２は、ガラスを含むことができる。
下部基板１０２は、同じまたは異なる材料を備えた複数の層を含むことができる。下部基板１０２は、従来技術の設計要件に応じて各種のドーピング構造（例えば、ｐ型基板領域またはｎ型基板領域）を更に含むことができる。いくつかの実施形態では、下部基板１０２は、ドープされた領域を含むことができる。理解されることは、下部基板１０２は、部分的にまたは全体的に、製造されたデバイス、構造及び／または当技術分野で周知の要素で構成されることができ、ゲート構造、ソース／ドレイン領域、軽ドープ領域、シャロートレンチアイソレーション、トランジスタ、ダイオード、ビア、トレンチ、各種接触点（コンタクト）／ビア、及び多層相互接続構造（例えば金属層と層間絶縁膜）、他の要素、並びに／またはそれらの組み合わせを含むことができるがこれらに限定するものではない。
上部基板１０４は、任意の適合する材料または任意の適合する厚さを含むことができる。上部基板１０４は、１つ以上の絶縁層を含むことができる。本実施形態では、上部基板１０４は、例えばテトラエトキシシラン（TEOS）酸化膜、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化ハニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム−アルミニウム（HfO2-Al2O3）合金、PSG、BPSG、他の適合する誘電材料及び／またはそれらの組み合わせなどの誘電材料を含む。いくつかの実施形態では、上部基板１０４は、高ｋ誘電体材料を含むことができ、金属酸化物、金属窒化物、金属ケイ酸塩、遷移金属酸化物、遷移金属窒化物、遷移金属ケイ酸塩、金属酸窒化物、金属アルミネート、ケイ酸ジルコニウム、アルミン酸ジルコニウム（zirconium aluminate）、HfO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO、 HfTaTiO、HfTiO、HfZrO、HfAlON、他の適合する高ｋ誘電体材料、及び／またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、上部基板は、例えばフッ素化シリカガラス（FSG）、炭素ドープ酸化ケイ素、Black Diamond（登録商標） (Applied Materials of Santa Clara、 California)、キセロゲル（Xerogel）、エアロゲル（Aerogel）、フッ素化アモルファス炭素、パリレン（Parylene）、bis-benzocyclobutenes（BCB）、SiLK (Dow Chemical、Midland、Michigan)、ポリイミド、他の適合する多孔性高分子材料、及び／またはそれらの組み合わせの低ｋ誘電体材料を含むことができる。
理解されることは、上部基板１０４は、多層構造を含むことができ、各層は、例えば、各種の誘電体及び金属材料などの同じまたは異なる材料を含む。更に理解されることは、追加の層が上部基板１０４の上方及び／または下方に形成されることができる。本実施形態では、上部基板１０４は、１つ以上の低ｋ誘電体層１０６、及びコプレナ導波路部分１０８を含む。１つ以上の低ｋ誘電体層１０６は、例えば上述の誘電体材料、及び／または約３.９より小さい誘電率を有する誘電体材料などの任意の適合する誘電体材料を含むことができる。１つ以上の低ｋ誘電体層１０６は、任意の適合する厚さを含むことができる。１つ以上の低ｋ誘電体層１０６とコプレナ導波路部分１０８とは、上部基板１０４の任意の適合する位置に含まれることができる。例えば、低ｋ誘電体層１０６は、図５Ａに示されたように、コプレナ導波路部分１０８の下方に形成することができ、低ｋ誘電体層１０６は、図５Ｂに示されたように、コプレナ導波路部分１０８の上方に形成することができる。１つ以上の低ｋ誘電体層１０６は、図５Ｃに示されたように、コプレナ導波路部分１０８の上方及び下方に形成されることができ、または、図５Ｄに示されたように、コプレナ導波路部分１０８は、低ｋ誘電体層１０６の中に形成することができる。同様に、コプレナ導波路部分１０８は、これらに表された以外の位置に含まれることができ、このような位置は図５Ａ〜図５Ｄによって限定されない。
コプレナ導波路部分１０８は、共同でコプレナ導波路構造を形成する。当該コプレナ導波路構造は、ここに述べられたコプレナ導波路構造に類似することができる。例えば、コプレナ導波路部分１０８は、信号線とアース線とを含むことができる。本実施形態では、上部基板１０４の部分は、コプレナ導波路部分１０８の間に位置するが、理解されることは、代替の実施形態では、他の適合する領域は、例えば、絶縁領域、低ｋ誘電体領域、高ｋ誘電体領域、他の適合する誘電体領域及び／またはそれらの組み合わせなどのコプレナ導波路部分の間に位置することができる。コプレナ導波路部分１０８は、任意の適合する材料と任意の適合する厚さとを含むことができる。例えば、コプレナ導波路部分１０８は、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料及び／またはそれらの組み合わせなどの金属を含むことができる。
図６Ａ〜６Ｃは、１つ以上の島状部（islands）を含むコプレナ導波路構造２００の各種実施形態の斜視図を表している。１つ以上の島状部をコプレナ導波路構造２００に導入することで、誘電率を増加して、調整した波長とすることができる。コプレナ導波路構造２００は、１つ以上の信号線２０２、１つ以上のアース線２０４、及び、１つ以上の島状部２０６を備える。信号線２０２とアース線２０４とは、上述の信号線とアース線とに類似する。特に、信号線２０２は、第１セグメント２０３ａと第２セグメント２０３ｂとを含む周期的構造を含み、第２セグメント２０３ｂは、長方形の形状とした延長部を形成する。しかし、理解されることは、信号線２０２は、任意の適合する周期的構造を含むことができ、各信号線２０２は、同じ周期的構造、異なる周期的構造、または非周期的構造を含むことができる。図６Ａを参照して、信号線２０２は、アース線２０４の間に配置されることができ、１つ以上の島状部２０６は、各信号線２０２と各アース線２０４との間に配置される。島状部２０６は、信号線２０２の周期的構造の第２セグメント２０３ｂと一致する。即ち、コプレナ導波路構造２００は、その長さに沿って周期的間隔で島状部２０６を有し、信号線２０２は、その長さに沿って周期的間隔で第２セグメント２０３ｂを有し（上述により詳細に述べられるように）、島状部２０６の周期は、信号線２０２の周期的構造の第２セグメント２０３ｂの周期と同じである。いくつかの実施形態では、島状部２０６は、信号線２０２の周期的構造の第１セグメント２０３ａと一致することができる。またもう１つの実施形態では、島状部２０６は、信号線２０２の周期的構造に対応しない間隔であることができる。図６Ｂは、図６Ａに類似しており、更にコプレナ導波路構造２００の長さに沿って周期的間隔で信号線２０２の間に配置された１つ以上の島状部２０６を含む。図６Ｃは、図６Ａに類似しており、更に信号線２０２の間に配置された１つ以上のアース線２０４を含む。理解されることは、コプレナ導波路構造２００は、図６Ａ〜図６Ｃに限定されるものではなく、信号線２０２、アース線２０４及び島状部２０６の任意の組み合わせ及び構造を備えることができる。
１つ以上の島状部２０６は、互いに電気的に結合及び／または互いに電気的に分離され、１つ以上の信号線２０２、１つ以上のアース線２０４、及び／または基準電圧若しくは信号に電気的に結合され、完全に電気的分離され、及び／または、それらの組み合わせとすることができる。１つ以上の島状部２０６が電気的に結合される時、その電気的結合は、相互接続またはビアを介してされることができる。また、信号線２０２、アース線２０４、及び島状部２０６は、互いの任意の適合する距離とすることができる。例えば、島状部２０６は、アース線２０４に対してより信号線２０２に近接し、信号線２０２に対しよりアース線２０４に近接し、または最近接の信号線２０２と最近接のアース線２０４と等距離とすることができる。いくつかの実施形態では、いくつかの島状部２０６は、いくつかの他の島状部２０６より信号線２０２に近接することができる。即ち、信号線２０２と島状部２０６との間の距離は、コプレナ導波路構造２００の長さにわたり変更することができる。
本実施形態では、島状部２０６は、導電性柱体（conductive pillar）と呼ぶことができる。島状部２０６は、例えば、長方形、円形、楕円形、三角形、他の適合する形状及び／またはそれらの組み合わせなどの任意の適合する形状とすることができる。いくつかの実施形態では、島状部２０６は、四辺形錐台、長方形柱、楕円筒、円筒、またはそれらの組み合わせを含む。また、島状部２０６は、形状と寸法とで実質的に同じであるか、または島状部２０６は、形状、寸法若しくはその両方で変化することができる。島状部２０６は、同じ成分、または異なる成分を有することができる。島状部２０６は、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料及び／またはそれらの組み合わせなどの任意の材料を含むことができる。他の実施形態では、いくつかのまたは全ての島状部２０６は、誘電体材料を含むことができる。理解されることは、各１つ以上の島状部２０６は、同じ材料または異なる材料を含むことができる。また、島状部２０６は、信号線２０２及び／またはアース線２０４と同じまたは異なる材料で構成されることができる。いくつかの実施形態では、全ての島状部２０６は、信号線２０２と同じ材料で構成されることができる。
図７Ａ〜７Ｄは、コプレナ導波路構造３００の各種実施形態の斜視図を表しており、コプレナ導波路構造３００は、周期的構造を含む信号線／アース線の上方及び／または下方にある１つ以上の浮動ストリップを含んでいる。１つ以上の浮動ストリップを周期的構造を有する１つ以上の信号線／アース線に組み込むことで、誘電率を増加して、調整可能な波長とすることができる。コプレナ導波路構造３００は、１つ以上の信号線３０２と１つ以上のアース線３０４を含む第１層と、１つ以上の浮動ストリップ３０８を含む第２層とを含む。信号線３０２とアース線３０４は、図２に関して先に述べた信号線１２とアース線１４とに類似する。特に、１つ以上の信号線３０２のうち少なくとも１つの信号線３０２は、周期的構造を含む。いくつかの実施形態では、１つ以上の信号線３０４のうち少なくとも１つの信号線３０４は、周期的構造を含む。第１層は、誘電体層または適合するその他の材料によって第２層から分離されることができる。第２層は、１つ以上の浮動ストリップ３０８を含み、図７Ａ、７Ｂに示されたような信号線３０２／アース線３０４を含む第１層の下方か、または図７Ｃ、７Ｄに示されたような信号線３０２／アース線３０４を含む第１層の上方に位置されることができる。いくつかの実施形態では、コプレナ導波路構造３００は、１つ以上の浮動ストリップ３０８を含み、１つは第１層の上方に位置され、もう１つは第１層の下方に位置されたる２つの第２層を含むことができる。いくつかの実施形態では、コプレナ導波路構造３００は、第１層の上方及び／または下方に、１つ以上の浮動ストリップ３０８を含む複数の第２層を含むことができる。コプレナ導波路構造の各膜層と要素との間の領域は、絶縁領域、低ｋ誘電体領域、高ｋ誘電体領域、他の適合する誘電体領域、他の適合する領域、及び／またはそれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施形態では、各層と要素との間の領域は、さまざまな材料及び／または構成を含むことができる。
浮動ストリップ３０８は、コプレナ導波路構造３００の実質的に幅全体、またはコプレナ導波路構造３００の幅の一部を横切って延長することができる。また、浮動ストリップ３０８は、コプレナ導波路構造３００の長さに沿って周期的間隔にあることができる。この周期的間隔にある場合、浮動ストリップ３０８は、任意の適合する周期に位置されることができる。浮動ストリップ３０８は、任意の適合する材料を含むことができる。本実施形態では、浮動ストリップ３０８は、例えば、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料、及び／またはそれらの組み合わせなどの導電材料を備えることができる。いくつかの実施形態では、浮動ストリップ３０８は、１つ以上の層を含むことができる。いくつかの実施形態では、浮動ストリップ３０８は、米国特許第７、２４２、２７２号、名称“Methods and Apparatus Based on Coplanar Striplines,”（Ham他）、及び／または米国特許第６、９５０、５９０号、名称“Transmission Lines and Components with Wavelength Reduction and Shielding,”（Cheung他）に述べられた導電ストリップに類似することができるため、参照により双方が本発明に含まれる。また、１つ以上の浮動ストリップ３０８は、互いに電気的に相互接続され及び／または電気的に分離される、１つ以上の信号線３０２、１つ以上のアース線３０４及び／または基準電圧若しくは信号に電気的に結合される、完全に電気的分離される、及び／または、それらの組み合わせであることができる。１つ以上の浮動ストリップは、電気的に結合され、電気的結合は、相互接続またはビアを介してすることができる。
図８Ａ〜８Ｆは、コプレナ導波路構造４００の各種実施形態の斜視図を表しており、コプレナ導波路構造４００は、周期的構造と島状部とを含む信号線／アース線の上方及び／または下方にある１つ以上の浮動ストリップを含んでいる。１つ以上の浮動ストリップを周期的構造と島状部とを有する１つ以上の信号線に組み込むことで、誘電率を増加して、調整可能波長とすることができる。コプレナ導波路構造４００は、１つ以上の信号線４０２と、１つ以上のアース線４０４と、１つ以上の島状部４０６とを含む第１層、及び、１つ以上の浮動ストリップ４０８を含む第２層を含む。信号線４０２、アース線４０４、島状部４０６、及び浮動ストリップ４０８は、上述の各種実施形態の信号線、アース線、島状部、及び浮動ストリップに類似する。特に、１つ以上の信号線４０２のうちの少なくとも１つの信号線４０２は、周期的構造を含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のアース線４０４のうちの少なくとも１つのアース線は、周期的構造を含む。島状部４０６と浮動ストリップ４０８とは、コプレナ導波路構造４００に沿って周期的間隔にあることができ、浮動ストリップ４０８の周期は、島状部４０６の周期と同じか、または異なることができる。第１層は、誘電体層によって第２層から分離される。第２層は、１つ以上の浮動ストリップ４０８を含み、図８Ａ、８Ｂ、８Ｃに示されたような信号線４０２／アース線４０４／島状部４０６を含む第１層の下方、または、図８Ｄ、８Ｅ、８Ｆに示されたような信号線４０２／アース線４０４／島状部４０６を含む第１層の上方に位置することができる。いくつかの実施形態では、コプレナ導波路構造４００は、１つ以上の浮動ストリップ４０８を含み、１つは第１層の上方に位置され、もう１つは第１層の下方に位置された２つの第２層を含むことができる。いくつかの実施形態では、コプレナ導波路構造４００は、第１層の上方及び／または下方に、１つ以上の浮動ストリップ４０８を含む複数の第２層を含むことができる。コプレナ導波路構造の各膜層と要素との間の領域は、絶縁領域、低ｋ誘電体領域、高ｋ誘電体領域、他の適合する誘電体領域、他の適合する領域、及び／またはそれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施形態では、各層と要素との間の領域は、さまざまな材料及び／または構成を含むことができる。
図９Ａ〜９Ｄは、コプレナ導波路構造５００の各種実施形態の斜視図を表しており、コプレナ導波路構造５００は、１つ以上の信号線、１つ以上のアース線、及び１つ以上の島状部を含む。コプレナ導波路構造５００は、１つ以上の信号線５０２、１つ以上のアース線５０４、及び１つ以上の島状部５０６を含む。信号線５０２、アース線５０４、及び島状部５０６は、上述の各種実施形態の信号線、アース線、及び島状部に類似する。図９Ａ〜９Ｄでは、信号線５０２とアース線５０４とは、周期的構造を含まず、島状部５０６をコプレナ導波路構造５００に導入し、誘電率を増加して、波長を調整する。島状部５０６は、周期的間隔に位置されることができる。図９Ａを参照して、信号線５０２は、アース線５０４の間に配置され、１つ以上の島状部５０６は、各信号線５０２と各アース線５０４との間に配置される。図９Ｂは、図９Ａに類似し、信号線５０２の間に配置された１つ以上の島状部５０６を更に含む。図９Ｃは、図９Ａに類似し、信号線５０２の間に配置された１つ以上の島状部５０４を更に含む。図９Ｄは、図９Ａに類似し、各信号線５０２と各アース線５０４とのどちらか側に配置された１つ以上の島状部５０６を含む。理解されることは、コプレナ導波路構造５００は、図９Ａ〜９Ｄによって限定されるものでなく、信号線５０２、アース線５０４、及び島状部５０６の任意の組み合わせと構成とを含むことができる。
図１０Ａ〜１０Ｆは、コプレナ導波路構造６００の各種実施形態の斜視図を表しており、コプレナ導波路構造６００は、信号線／アース線の上方及び／または下方の１つ以上の浮動ストリップと、島状部とを含む。１つ以上の浮動ストリップを１つ以上の信号線に結合することで（周期的構造がなくても）、誘電率を増加して、波長を調整する。コプレナ導波路構造６００は、１つ以上の信号線６０２と１つ以上のアース線６０４と１つ以上の島状部６０６とを含む第１層、及び、１つ以上の浮動ストリップ６０８を含む第２層、を含む。信号線６０２、アース線６０４、島状部６０６、及び浮動ストリップ６０８は、上述の各種実施形態の信号線、アース線、島状部、及び浮動ストリップに類似する。特に、島状部６０６と浮動ストリップ６０８とは、コプレナ導波路構造６００に沿って周期的間隔とすることができ、浮動ストリップ６０８の周期は、島状部６０６の周期と同じか、または異なることとすることができる。第１層は、誘電体層によって第２層から分離される。第２層は、１つ以上の浮動ストリップ６０８を含み、図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに示されたような信号線６０２／アース線６０４／島状部６０６を含む第１層の下方か、または図１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆに示されたような信号線６０２／アース線６０４／島状部６０６を含む第１層の上方に位置されることができる。いくつかの実施形態では、コプレナ導波路構造６００は、１つ以上の浮動ストリップ６０８を含み、１つは第１層の上方に位置され、もう１つは第１層の下方に位置された２つの第２層を含むことができる。いくつかの実施形態では、コプレナ導波路構造６００は、第１層の上方及び／または下方に、１つ以上の浮動ストリップ６０８を含む複数の第２層を含むことができる。
いくつかの実施形態では、以下に詳細されるように、減少された波長の特性は、コプレナ導波路構造に周期的遮蔽構造（shielding structures）（例えば金属ストリップ遮蔽）を加えることで伝送線路で達成することができる。周期的遮蔽構造は、伝播速度を減速することができる。このように誘導媒体（guided medium）にて減速された伝播速度は、スローウェーブ（slow-wave：遅波）と呼ばれる。遅波特徴（フィーチャ）を向上し、デバイスの基板に結合された電場を減少することも達成することができる。よって、以下の実施形態は、スローウェーブコプレナ導波路（ＣＰＷ）伝送線路として呼ぶ、各種の異なる遮蔽構造と組み合わせられたコプレナ導波路構造を含む。スローウェーブＣＰＷ伝送線路は、相対誘電率を増加し、同時に減衰損失を減少することができる。
また、いくつかの実施形態では、アース信号は、最終的に例えば以下に述べられる、特に高周波数デバイスで浮動遮蔽構造に置き換えられることができる。ＡＣ源は、地電位の極性を生じて、高周波（ＲＦ）周期中に正と負との間を変換し、導電基板にエネルギーが伝導されることになる。本実施形態の遮蔽構造が適当な導体であることができ、且つ分離されることもできることから、遮蔽構造上にネット電荷が存在しない。よって、遮蔽構造の下方に電磁束（electromagnetic flux）が存在することなく、遮蔽構造は、正と負電位の波動の両方に影響されないため、基板に伝送されるエネルギーを最小にすることができる。従って、遮蔽構造は、いくつかの実施形態で本質的に接地結合に取って変わることができる。
図１１を参照して、下部基板７０２と、上部基板７０４と、１つ以上の導線７０７ａ、７０７ｂを含むコプレナ導波路構造７０６と、１つ以上のスロット型（slot-type）浮動ストリップ７０９を含む遮蔽構造７０８とを含むデバイス７００の横断面図が提供される。
下部基板７０２は、任意の適合する材料、及び任意の適合する厚さを含むことができる。本実施形態では、下部基板７０２は、例えばシリコン基板などの半導体基板を含む。下部基板７０２は、結晶、多結晶、または非晶構造のシリコンまたはゲルマニウムを含む元素半導体、炭化ケイ素、ガリウムヒ素、ガリウムリン、リン化インジウム、ヒ化インジウム、及びアンチモン化インジウムを含む化合物半導体、シリコンゲルマニウム（SiGe）、ガリウム砒素リン（GaAsP）、ヒ化インジウムアルミニウム（AlInAs）、アルミニウムガリウム砒素（AlGaAs）、ヒ化ガリウムインジウム（GaInAs）、リン化インジウムガリウム（GaInP）、及びヒ化リン化インジウムガリウム（GaInAsP）を含む合金（alloy）半導体、他の適合する材料、並びに／または、それらの組み合わせを含むことができる。１つの実施形態では、合金半導体基板は、傾斜組成 SiGeのシリコンとゲルマニウムの成分がある位置のある比率から別の位置の別の比率に変わる傾斜SiGe（gradient SiGe feature）特徴を有することができる。もう１つの実施形態では、SiGe合金は、シリコン基板上に形成される。もう１つの実施形態では、SiGe基板は、変形（strained）される。また、基板は、絶縁膜上に半導体層を形成した基板（semiconductor on insulator; SOI）、または薄膜トランジスタ（TFT）であることができる。いくつかの実施形態では、半導体基板は、ドープされたエピタキシャル層、または埋め込み層を含むことができる。他の実施形態では、化合物半導体基板が多層構造を有することができるか、またはシリコン基板が多層化合物半導体構造を含むことができる。いくつかの実施形態では、下部基板７０２は、ガラスを含むことができる。
下部基板７０２は、同じまたは異なる材料を含む複数の層を更に含むことができる。下部基板７０２は、従来技術の設計要件に応じて各種のドーピング構造（例えば、ｐ型基板領域またはｎ型基板領域）を更に含むことができる。いくつかの実施形態では、下部基板７０２は、ドープされた領域を含むことができる。理解されることは、下部基板７０２は、部分的にまたは全体的に、製造されたデバイス、構造及び／または当技術分野で周知の要素を含むことができ、ゲート構造、ソース／ドレイン領域、軽ドープ領域、シャロートレンチアイソレーション、トランジスタ、ダイオード、ビア、トレンチ、各種接触点／ビア、及び多層相互接続構造（例えば金属層及び層間絶縁膜）、他の要素、及び／またはそれらの組み合わせを含むことができるがこれを限定するものではない。
上部基板７０４は、下部基板７０２上に形成される。上部基板７０４は、任意の適合する材料、及び任意の適合する厚さを含むことができる。本実施形態では、上部基板７０４は、例えば、テトラエトキシシラン（TEOS）酸化膜、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化ハニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム−アルミニウム（HfO2-Al2O3）合金、PSG、BPSG、他の適合する誘電材料、及び／またはそれらの組み合わせなどの誘電材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、上部基板７０４は、高ｋ誘電体材料を含むことができ、金属酸化物、金属窒化物、金属ケイ酸塩、遷移金属酸化物、遷移金属窒化物、遷移金属ケイ酸塩、金属酸窒化物、金属アルミネート、ケイ酸ジルコニウム、アルミン酸ジルコニウム（zirconium aluminate）、HfO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO、 HfTaTiO、HfTiO、HfZrO、HfAlON、他の適合する高k誘電体材料、及び／またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、上部基板７０４は、例えばフッ素化シリカガラス（FSG）、炭素ドープ酸化ケイ素、Black Diamond（登録商標） (Applied Materials of Santa Clara, California)、キセロゲル（Xerogel）、エアロゲル（Aerogel）、フッ素化アモルファス炭素、パリレン（Parylene）、bis-benzocyclobutenes（BCB）、SiLK (Dow Chemical、Midland、Michigan)、ポリイミド、他の適合する多孔性高分子材料、及び／またはそれらの組み合わせの低ｋ誘電体材料を含むことができる。理解されることは、上部基板７０４は、多層構造を含むことができ、各層は、例えば異なる誘電体と金属材料などの同じまたは異なる材料を含む。更に理解されることは、追加の層が上部基板７０４の上方及び／または下方に形成することができる。
コプレナ導波路構造７０６と遮蔽構造７０８とが、上部基板７０４の上部、下部及び／またはその間に形成されることができる。コプレナ導波路構造７０６は、１つ以上の導線７０７ａ、７０７ｂを含む。１つ以上の導線７０７ａ、７０７ｂは、ここで述べられた導線、信号線及びアース線に類似する。例えば、１つ以上の導線７０７ａは、信号線を含み、１つ以上の導線７０７ｂは、アース線を含む。上述の信号線／アース線に類似して、いくつかの実施形態では、１つ以上の導線７０７ａのうちの少なくとも１つ、及び／またはアース線７０７ｂは、周期的構造を含むことができる。また、信号線７０７ａ／アース線７０７ｂは、任意の適合する材料、及び任意の適合する厚さを含むことができる。例えば、信号線７０７ａ／アース線７０７ｂは、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料、及び／またはそれらの組み合わせなどの金属を含むことができる。いくつかの実施形態では、信号線７０７ａ／アース線７０７ｂは、同じ材料または異なる材料を含むことができる。１つ以上の導線７０７ａ、７０７ｂ間の領域は、上部基板７０４の一部、絶縁領域、低ｋ誘電体領域、高ｋ誘電体領域、他の適合する誘電体領域、他の適合する領域、及び／またはそれらの組み合わせであることができる。
本実施形態では、１つ以上のスロット型浮動ストリップ７０９を含む遮蔽構造７０８は、コプレナ導波路構造７０６の上方に形成される。いくつかの実施形態では、遮蔽構造７０８は、コプレナ導波路構造７０６の下方に形成された、１つ以上のスロット型浮動ストリップ７０９を含むことができる。スロット型浮動ストリップ７０９は、コプレナ導波路構造７０６に横方向に延長することができ、コプレナ導波路構造７０６の幅全体、またはコプレナ導波路構造７０６の幅の一部に実質的に更に延長することができる。スロット型浮動ストリップ７０９は、上述の浮動ストリップに類似し、任意の適合する長さであることができるストリップの長さＳＬを含む。スロット型浮動ストリップは、任意の適合する距離ＳＳで間隔を開けることができる。いくつかの実施形態では、各スロット型浮動ストリップは、同じ距離で、及び／または異なる距離で間隔を開けることができる。スロット型浮動ストリップ７０９は、コプレナ導波路構造７０６の長さに沿って周期的間隔にあることができる。この周期的間隔にある場合、スロット型浮動ストリップ７０９は、任意の適合する周期に位置することができる。スロット型浮動ストリップ７０９は、任意の適合する材料を含む。例えば、スロット型浮動ストリップ７０９は、例えば、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料、及び／またはそれらの組み合わせの導電材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、各１つ以上のスロット型浮動ストリップ７０９は、同じ材料または異なる材料を含むことができる。また、１つ以上のスロット型浮動ストリップ７０９は、互いに電気的に相互接続されるか及び／または電気的に分離される、１つ以上の導線７０７ａ、７０７ｂ及び／または基準電圧若しくは信号に電気的に結合される、完全に電気的に分離される、及び／または、それらを組み合わされる、ことができる。１つ以上のスロット型浮動ストリップ７０９は、電気的に結合され、電気的結合は、相互接続またはビアを介してされることができる。スロット型浮動ストリップ７０９間の領域、及び、コプレナ導波路構造７０６と遮蔽構造７０８との間の領域は、上部基板７０４の一部、絶縁領域、低ｋ誘電体領域、高ｋ誘電体領域、他の適合する誘電体領域、他の適合する領域、及び／またはそれらの組み合わせであることができる。
図１２を参照して、下部基板８０２と、上部基板８０４と、１つ以上の導線８０７ａ、８０７ｂを含むコプレナ導波路構造８０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ８０９ａ、８０９ｂを含む第１部分８０８ａ及び第２部分８０８ｂを含む遮蔽構造（遮蔽構造８０８と総称する）と、を含むデバイス８００の横断面図が提供される。下部基板８０２、上部基板８０４、及び、１つ以上の導線８０７ａ、８０７ｂを含むコプレナ導波路構造８０６は、図１１に上述の下部基板、上部基板、及び、１つ以上の導線を含むコプレナ導波路構造に類似する。しかし、本実施形態では、第１部分８０８ａを含む遮蔽構造８０８は、コプレナ導波路構造８０６の上方に形成された１つ以上のスロット型浮動ストリップ８０９ａを含む第１部分８０８ａと、コプレナ導波路構造８０６の上方に形成された１つ以上のスロット型浮動ストリップ８０９ｂを含む第２部分８０８ｂと、を含む。スロット型浮動ストリップ８０９ａ、８０９ｂは、図１１に述べられたスロット型浮動ストリップ７０９と類似する。スロット型浮動ストリップ８０９ａ、８０９ｂは、コプレナ導波路構造８０６に横方向に延長し、コプレナ導波路構造８０６の幅全体、またはコプレナ導波路構造８０６の幅の一部に実質的に更に延長することができる。スロット型浮動ストリップ８０９ａ、８０９ｂは、任意の適合する距離で間隔を開けることができる。いくつかの実施形態では、各スロット型浮動ストリップは、同じ距離及び／または異なる距離で間隔を開けることができる。スロット型浮動ストリップ８０９ａ、８０９ｂは、コプレナ導波路構造８０６の長さに沿って周期的間隔にあることができる。この周期的間隔にある場合、スロット型浮動ストリップ８０９ａ、８０９ｂは、任意の適合する周期に位置されることができる。理解されることは、１つ以上のスロット型浮動ストリップ８０９ａを含む第１部分８０８ａと、１つ以上のスロット型浮動ストリップ８０９ｂを含む第２部分８０８ｂとは、同じまたは異なる形式、物質及び／または寸法であることができる。例えば、第１部分８０８ａは、第１材料を含み及び／または第１周期的間隔に配置されたスロット型浮動ストリップ８０９ａを含むことができ、第２部分８０８ｂは、第２材料を含み及び／または第２周期的間隔に配置されたスロット型浮動ストリップ８０９ｂを含むことができる。
図１３と図１４とは、延長部を有する１つ以上の浮動ストリップを含む遮蔽構造を備えるデバイス９００及び１０００の横断面図を提供する。デバイス９００は、下部基板９０２と、上部基板９０４と、１つ以上の導線９０７ａ、９０７ｂを含むコプレナ導波路構造９０６と、１つ以上の延長部を有する１つ以上のスロット型浮動ストリップ９０９と、を含む遮蔽構造９０８を備える。デバイス１０００は、下部基板１００２と、上部基板１００４と、１つ以上の導線１００７ａ、１００７ｂを含むコプレナ導波路構造１００６と、１つ以上の延長部を有する１つ以上のスロット型浮動ストリップ１００９を含む遮蔽構造１００８と、を備える。下部基板９０２、１００２、上部基板９０４、１００４、及び１つ以上の導線９０７ａ、９０７ｂ、１００７ａ、１００７ｂを含むコプレナ導波路構造９０６、１００６は、上述の下部基板、上部基板、及び１つ以上の導線を含むコプレナ導波路構造に類似する。
１つ以上のスロット型浮動ストリップ９０９、１００９を備える遮蔽構造９０８、１００８も、１つ以上のスロット型浮動ストリップ９０９、１００９を備える遮蔽構造９０８、１００８が延長部を有する以外は、上述の遮蔽構造に類似する。理解されることは、延長部は、スロット型浮動ストリップ９０９、１００９の一体部分、またはいくつかの実施形態では、この延長部は、スロット型浮動ストリップ９０９、１００９に連結された（coupled to and/or connected with）遮蔽構造９０８、１００８の分離要素であることができる。図１３を参照して、遮蔽構造９０８は、コプレナ導波路構造９０６の下方に形成され、スロット型浮動ストリップ９０９もコプレナ導波路構造９０６の下方からコプレナ導波路構造９０６の上方（または同じ高さ）に延長する（即ち、下部基板９０２及び上部基板９０４から上向きに延長する）一部分を含む。図１４を参照して、遮蔽構造１００８は、コプレナ導波路構造１００６の上方に形成され、スロット型浮動ストリップ１００９は、コプレナ導波路構造１００６の上方からコプレナ導波路構造９０６の下方（または同じ高さ）に延長する（即ち、下部基板１００２及び上部基板１００４から上向きに延長する）一部分を含む。スロット型浮動ストリップ９０９、１００９の一部は、コプレナ導波路構造９０６、１００６の高さに沿って部分的にまたは全体的に延長することができる。本実施形態では、垂直に延長するスロット型浮動ストリップ９０９、１００９の一部は、長方形形状の延長部を形成する。スロット型浮動ストリップ９０９、１００９は、例えば円形、楕円形、三角形、他の適合する形状、及び／またはそれらの組み合わせの形状の延長を含むことができることも考えられる。
図１５は、下部基１１０２と、上部基板１１０４と、１つ以上の導線１１０７ａ、１１０７ｂを含むコプレナ導波構造１１０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１１０９を含む遮蔽構造１１０８と、を含むデバイス１１００の横断面図を提供する。下部基板１１０２、上部基板１１０４、及び、１つ以上の導線１１０７ａ、１１０７ｂを含むコプレナ導波構造１１０６は、上述の下部基板、上部基板、及び、１つ以上の導線を含むコプレナ導波路構造に類似する。本実施形態では、スロット型浮動ストリップ１１０９は、長方形形状であり、コプレナ導波構造１１０６を囲む。理解されることは、スロット型浮動ストリップ１１０９は、例えば円形形状のスロット型浮動遮蔽がコプレナ導波を囲むなどの任意の適合する形状を含むことができる。スロット型浮動ストリップ１１０９は、コプレナ導波構造１１０６の長さに沿って任意の適合する周期で周期的間隔を開けることができる。また、スロット型浮動ストリップ１１０９は、上述の各種のスロット型浮動ストリップ１１０９と延長部を有するスロット型浮動ストリップと類似することができる。また、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１１０９は、互いに電気的に結合し及び／または互いに電気的に分離する、１つ以上の導線１１０７ａ、１１０７ｂに電気的に結合し及び／または基準電圧若しくは信号に電気的に結合する、完全に電気的に分離する、及び／または、前述の組み合わせである、ことができる。１つ以上のスロット型浮動ストリップ１１０９は、電気的に結合され、電気的結合は、相互接続またはビアを介してすることができる。
図１６、１７及び１８は、各種実施形態に基づいて遮蔽構造を含むデバイス１２００、１３００及び１４００の横断面図を提供する。デバイス１２００は、下部基板１２０２と、上部基板１２０４と、１つ以上の導線１２０７ａ、１２０７ｂを含むコプレナ導波構造１２０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１２０９及び１つ以上のスロット型接地ストリップ１２１０を含む遮蔽構造１２０８と、を含む。デバイス１３００は、下部基板１３０２と、上部基板１３０４と、１つ以上の導線１３０７ａ、１３０７ｂを含むコプレナ導波構造１３０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１３０９及び１つ以上のスロット型接地ストリップ１３１０を含む遮蔽構造１３０８と、を含む。デバイス１４００は、下部基板１４０２と、上部基板１４０４と、１つ以上の導線１４０７ａ、１４０７ｂを含むコプレナ導波構造１４０６と、第１部分１４０８ａと第２部分１４０８ｂ（遮蔽構造１４０８と総称する）を含み、第１及び第２部分１４０８ａ、１４０８ｂが１つ以上のスロット型浮動ストリップ１４０９及び１つ以上のスロット型接地ストリップ１４１０を含む遮蔽構造と、を含む。下部基板１２０２、１３０２、１４０２、上部基板１２０４、１３０４、１４０４、及び、１つ以上の導線１２０７ａ、１２０７ｂ、１３０７ａ、１３０７ｂ、１４０７ａ、１４０７ｂを含むコプレナ導波構造１２０６、１３０６、１４０６は、上述の下部基板、上部基板、及び１つ以上の導線を含むコプレナ導波構造と類似する。
遮蔽構造１２０８、１３０８、１４０８は、上述の遮蔽構造と類似し、特に、スロット型浮動ストリップ１２０９、１３０９、１４０９は、上述のスロット型浮動ストリップに類似する。しかし、本実施形態では、遮蔽構造１２０８、１３０８、１４０８は、スロット型浮動ストリップ１２０９、１３０９、１４０９に結合された１つ以上のスロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０を含む。例えば、図１６に記載したように、遮蔽構造１２０８は、コプレナ導波構造１２０６の上方に形成され、スロット型浮動ストリップ１２０９は、１つ以上のスロット型接地ストリップ１２１０に結合される。図１７を参照して、遮蔽構造１３０８は、コプレナ導波構造１３０６の下方に形成され、スロット型浮動ストリップ１３０９は、１つ以上のスロット型接地ストリップ１３１０に結合される。図１８を参照して、遮蔽構造１４０８は、コプレナ導波構造１４０６の上方に形成された第１部分１４０８ａと、コプレナ導波構造１４０６の下方に形成された第２部分１４０８ｂとを含み、スロット型浮動ストリップ１４０９は、１つ以上のスロット型接地ストリップ１４１０に結合される。
１つ以上のスロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、コプレナ導波構造１２０６、１３０６、１４０６の長さに沿って部分的に、または全体的に延長することができる。スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、長さ、高さ及び幅が実質的に一定であり、更に、スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、互いに実質的に並行にある。理解されることは、もう１つの実施形態では、スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、異なる長さ、高さ及び／または幅を含むことができる。本実施形態では、遮蔽構造は、スロット型浮動ストリップ１２０９に結合された２つの実質的に同等な平行のスロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０を含む。スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、スロット型浮動ストリップ１２０９に類似することができる。スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、任意の適合する材料、例えば、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、ニッケルシリサイド、コバルトシリサイド、銀、炭化タンタル（TaC）、窒化タンタルシリサイド（TaSiN）、炭化窒化タンタル（TaCN）、チタンアルミナイド（TiAl）、窒化チタンアルミ（TiAlN）、金属合金、他の適合する材料、及び／または、それらの組み合わせなどの伝導性金属を含むことができる。いくつかの実施形態では、各１つ以上のスロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、同じ材料または異なる材料を含むことができる。スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０、及び／またはスロット型浮動ストリップ１２０９、１３０９、１４０９の間の領域と、コプレナ導波構造１２０６、１３０６、１４０６、及び遮蔽構造１２０８、１３０８、１４０８の間の領域とは、上部基板１２０４、１３０４、１４０４の部分領域、絶縁領域、低ｋ誘電体領域、高ｋ誘電体領域、他の適合する誘電体領域、他の適合する領域、及び／またはそれらの組み合わせとすることができる。
スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、任意の適合する位置にあることができる。スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０の位置を調整することで、デバイス１２００、１３００、１４００の特性インピーダンスを要望通りに変えて調節することができる。高性能要件が望まれるもの、例えば高品質スタブインダクタ、１／４波長伝送線路のインピーダンス整合網、共振器、発振器、信号分波器、結合器、増幅器、及びフィルターなどは、調節可能な特性インピーダンスが提供されることが非常に望ましい。いくつかの実施形態では、各スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、等距離及び／または不等距離で間隔を開けることができる。いくつかの実施形態では、各スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、任意の適合周期でコプレナ導波構造１２０６、１３０６、１４０６の幅に沿って周期的間隔とすることができる。また、１つ以上のスロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０は、互いに電気的に結合され及び／または電気的に分離される、１つ以上の導線１２０７ａ、１２０７ｂ、１３０７ａ、１３０７ｂ、１４０７ａ、１４０７ｂ、及び／または基準電圧若しくは信号に電気的に結合される、完全に電気的に分離される、及び／または、前述の組み合わせであることができる。１つ以上の各スロット型接地ストリップ１２１０、１３１０、１４１０が電気的に結合される時、その電気的結合は、相互接続またはビアを介してすることができる。
図１９、２０及び２１は、各種の実施形態による遮蔽構造を含むデバイス１５００、１６００及び１７００の横断面図を提供している。デバイス１５００は、下部基板１５０２と、上部基板１５０４と、１つ以上の導線１５０７ａ、１５０７ｂを含むコプレナ導波路構造１５０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１５０９、１つ以上のスロット型接地ストリップ１５１０及び１つ以上の延長部１５１２を含む遮蔽構造１５０８と、を含む。デバイス１６００は、下部基板１６０２と、上部基板１６０４と、１つ以上の導線１６０７ａ、１６０７ｂを含むコプレナ導波路構造１６０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１６０９、１つ以上のスロット型接地ストリップ１６１０及び１つ以上の延長部１６１２を含む遮蔽構造１６０８と、を含む。デバイス１７００は、下部基板１７０２と、上部基板１７０４と、１つ以上の導線１７０７ａ、１７０７ｂを含むコプレナ導波路構造１７０６と、１つ以上の第１部分１７０８ａ及び第２部分１７０８ｂを含む遮蔽構造（遮蔽構造１７０８と総称する）と、を含む。ここで、第１及び第２部分１７０８ａ、１７０８ｂは、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１７０９、１つ以上の接地ストリップ１７１０、及び、延長１７１２を含む。下部基板１５０２、１６０２、１７０２、上部基板１５０４、１６０４、１７０４、及び、１つ以上の導線１５０７ａ、１５０７ｂ、１６０７ａ、１６０７ｂ、１７０７ａ、１７０７ｂを含むコプレナ導波路構造１５０６、１６０６、１７０６は、上述の下部基板、上部基板、及び、１つ以上の導線を含むコプレナ導波路構造に類似する。
スロット型浮動ストリップ１５０９、１６０９、１７０９とスロット型接地ストリップ１５１０、１６１０、１７１０とを含む遮蔽構造１５０８、１６０８、１７０８も、遮蔽構造１５０８、１６０８、１７０８が１つ以上の延長部１５１２、１６１２、１７１２を含む以外は、上述のスロット型浮動ストリップ及び／またはスロット型接地ストリップを含む遮蔽構造に類似する。例えば、図１９に記載されているように、遮蔽構造１５０８のスロット型浮動ストリップ１５０９とスロット型接地ストリップ１５１０とは、コプレナ導波路構造１５０６の上方に形成され、延長部１５１２は、コプレナ導波路構造１５０６の上方からコプレナ導波路構造１５０６の下方（または同じ高さ）に延長する（即ち、下部基板１５０２及び上部基板１５０４に向け下向きに延長する）。図２０を参照して、遮蔽構造１６０８のスロット型浮動ストリップ１６０９とスロット型接地ストリップ１６１０とは、コプレナ導波路構造１６０６の下方に形成され、延長部１６１２は、コプレナ導波路構造１６０６の下方からコプレナ導波路構造１６０６の上方（または同じ高さ）に延長する（即ち、下部基板１６０２及び上部基板１６０４から離れる方向に上向きに延長する）。図２１を参照して、遮蔽構造１７０８のスロット型浮動ストリップ１７０９とスロット型接地ストリップ１７１０とは、コプレナ導波路構造１７０６の上方及び下方に形成され、延長部１７１２は、コプレナ導波路構造１７０６の上方のスロット型浮動／接地ストリップ１７０９／１７１０からコプレナ導波路構造１７０６の下方のスロット型浮動／接地ストリップ１７０９／１７１０に延長する。延長部１５１２、１６１２、１７１２は、スロット型浮動ストリップ１５０９、１６０９、１７０９、及び／または、スロット型接地ストリップ１５１０、１６１０、１７１０に連結される（coupled to and/or connected with）ことができる。延長部１５１２、１６１２、１７１２は、コプレナ導波路構造１５０６、１６０６、１７０６の高さに沿って部分的にまたは全体的に延長し、及び／または、コプレナ導波路構造１７０６の上方のスロット型浮動／接地ストリップ１７０９／１７１０とコプレナ導波路構造１７０６の下方のスロット型浮動／接地ストリップ１７０９／１７１０との間に部分的にまたは全体的に延長することができる。本実施形態では、延長部１５１２、１６１２、１７１２は、長方形である。延長部１５１２、１６１２、１７１２は、例えば円形、楕円形、三角形、他の適合する形状、及び／またはそれらの組み合わせを含むことができることも考えられる。更に、上述したデバイスと同様に、スロット型浮動ストリップ１５０９、１６０９、１７０９は、コプレナ導波路構造１５０６、１６０６、１７０６に対して横方向に設置されてもよい。理解されることは、スロット型浮動ストリップ１５０９、１６０９、１７０９は、他の実施形態とは方向が異なることである。
図２２、２３と、２４は、各種の実施形態による遮蔽構造を含むデバイス１８００、１９００と、２０００の横断面図を提供している。デバイス１８００は、下部基板１８０２と、上部基板１８０４と、１つ以上の導線１８０７ａ、１８０７ｂを含むコプレナ導波路構造１８０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１８０９及び１つ以上のスロット型接地ストリップ延長部１８１０を含む遮蔽構造１８０８とを含む。デバイス１９００は、下部基板１９０２と、上部基板１９０４と、１つ以上の導線１９０７ａ、１９０７ｂを含むコプレナ導波路構造１９０６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ１９０９及び１つ以上のスロット型接地ストリップ延長部１９１０を含む遮蔽構造１９０８とを含む。デバイス２０００は、下部基板２００２と、上部基板２００４と、１つ以上の導線２００７ａ、２００７ｂを含むコプレナ導波路構造２００６と、１つ以上のスロット型浮動ストリップ２００９及び１つ以上のスロット型接地ストリップ延長部２０１０を含む遮蔽構造２００８とを含む。下部基板１８０２、１９０２、２００２、上部基板１８０４、１９０４、２００４、及び、１つ以上の導線１８０７ａ、１８０７ｂ、１９０７ａ、１９０７ｂ、２００７ａ、２００７ｂを含むコプレナ導波路構造１８０６、１９０６、２００６は、上述の下部基板、上部基板、及び１つ以上の導線を含むコプレナ導波路構造に類似する。
スロット型浮動ストリップ１８０９、１９０９、２００９を含む遮蔽構造１８０８、１９０８、２００８も、遮蔽構造１８０８、１９０８、２００８が１つ以上のスロット型接地ストリップ延長部１８１０、１９１０、２０１０に連結される（coupled to and/or connected with）以外は、上述のスロット型浮動ストリップを含む遮蔽構造に類似する。例えば、図２２に記載されるように、遮蔽構造１８０８のスロット型浮動ストリップ１８０９は、コプレナ導波路構造１８０６の上方に形成され、スロット型接地ストリップ１８１０は、コプレナ導波路構造１８０６の上方からコプレナ導波路構造１８０６の下方（または同じ高さ）に延長する（即ち、下部基板１８０２と上部基板１８０４に向け下向きに延長する）。図２３を参照して、遮蔽構造１９０８のスロット型浮動ストリップ１９０９は、コプレナ導波路構造１９０６の下方に形成され、スロット型接地ストリップ延長部１９１０は、コプレナ導波路構造１９０６の下方からコプレナ導波路構造１９０６の上方（または同じ高さ）に延長する（即ち、下部基板１６０２及び上部基板１６０４から離れる方向に上向きに延長する）。図２４を参照して、遮蔽構造２００８のスロット型浮動ストリップ２００９は、コプレナ導波路構造２００６の上方及び下方に形成され、スロット型接地ストリップ延長部２０１０は、コプレナ導波路構造２００６の上方のスロット型浮動ストリップ２００９からコプレナ導波路構造２００６の下方のスロット型浮動ストリップ２００９の下方に延長する。スロット型接地ストリップ延長１８１０、１９１０、２０１０は、スロット型浮動ストリップ１８０９、１９０９、２００９に連結される（coupled to and/or connected with）ことができる。スロット型接地ストリップ延長１８１０、１９１０、２０１０は、コプレナ導波路構造１８０６、１９０６、２００６の高さに沿って部分的にまたは全体的に延長し、及び／または、コプレナ導波路構造２００６の上方のスロット型浮動ストリップ延長２００９とコプレナ導波路構造２００９の下方のスロット型浮動ストリップ２００９との間に部分的にまたは全体的に延長することができる。本実施形態では、スロット型接地ストリップ延長部１８１０、１９１０、２０１０は、長方形である。スロット型接地ストリップ延長部１８１０、１９１０、２０１０は、例えば円形、楕円形、三角形、他の適合する形状、及び／またはそれらの組み合わせなどの形状を含むことができることも考えられる。また、上述のデバイスに類似して、スロット型浮動ストリップ１８０９、１９０９、２００９は、コプレナ導波路構造１８０６、１９０６、２００６の横方向に沿っている。理解されることは、スロット型浮動ストリップ１８０９、１９０９、２００９の方向は、他の実施形態とは異なることができることである。
ここで述べられたデバイスと構造とは、周知の製造プロセスを用いて形成することができる。また、ここで述べられたデバイスと構造とは、例えば集積回路、モノリシックマイクロ波集積回路、無線送信機及び受信機、無線通信装置、アンテナ、回路板、増幅器、変調器、並びに復調装置などを含むさまざまな製品に用いられることができるがこれに限定するものではない。これらと他の品目は、ここで述べられた１つ以上のデバイスと構造とを用いることによって改善することができる。例えば、ここで述べられたデバイスと構造とは、いくつかの品目をより小さく、より軽く、より効率的、より堅牢、より機敏、ノイズのより少ない、より選択的、より速く、より安くすることができる。
要約すれば、単一の信号線に沿って高周波信号を伝送する装置が述べられている。デバイスは、主軸に沿って延長する信号線を含む。この単一信号線の一端は第１誘電体であり、信号線のもう一端は第２誘電体である。第１誘電体に近接しているのは第１アース線であり、第２誘電体に近接しているのは第２アース線である。第１と第２アース線は、信号線にほぼ平行する。デバイスは、主軸に沿って異なる横断面図を有する。
以上、本発明の好適な実施形態を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
１、１０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、２００、３００、４００、５００、６００、７０６、８０６、９０６、１００６、１１０６、１２０６、１３０６、１４０６、１５０６、１６０６、１７０６、１８０６、１９０６、２００６ コプレナ導波路構造
２、１２ａ、１２ｂ、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０７ａ、８０７ａ、９０７ａ、１００７ａ、１１０７ａ、１２０７ａ、１３０７ａ、１４０７ａ、１５０７ａ、１６０７ａ、１７０７ａ、１８０７ａ、１９０７ａ、２００７ａ 信号線
４、４ａ、４ｂ、１４、１４ａ、１４ｂ、３５、４５、５５ａ、５５ｂ、６５、７５、８５、９５、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０７ｂ、８０７ｂ、９０７ｂ、１００７ｂ、１１０７ｂ、１２０７ｂ、１３０７ｂ、１４０７ｂ、１５０７ｂ、１６０７ｂ、１７０７ｂ、１８０７ｂ、１９０７ｂ、２００７ｂ アース線
５、１６、３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、２０３ａ 信号線の第１セグメント
６、１８、３４、４４、５４、６４、７４、８４、９４、２０３ｂ 信号線の第２セグメント
５６、７６、８６、９６ アース線の第１部分
５７、７７、８７、９７ アース線の第１部分
６６ アース線のセグメント
１００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１７００、１８００、１９００、２０００ コプレナ導波路構造を含む装置
１０２、７０２、８０２、９０２、１００２、１１０２、１２０２、１３０２、１４０２、１５０２、１６０２、１７０２、１８０２、１９０２、２００２ 下部基板
１０４、７０４、８０４、９０４、１００４、１１０４、１２０４、１３０４、１４０４、１５０４、１６０４、１７０４、１８０４、１９０４、２００４ 上部基板
１０６ 低ｋ誘電体層
１０８ コプレナ導波路部分
２０６、４０６、５０６、６０６ 島状部
３０８、４０８、６０８ 浮動ストリップ
７０８、８０８、９０８、１００８、１１０８、１２０８、１３０８、１４０８、１５０８、１６０８、１７０８、１８０８、１９０８、２００８ 遮蔽構造
７０９、８０９ａ、８０９ｂ、９０９、１００９、１２０９、１３０９、１４０９、１５０９、１６０９、１７０９、１８０９、１９０９、２００９ スロット型浮動ストリップ
８０８ａ、１４０８ａ、１７０８ａ 遮蔽構造の第１部分
８０８ｂ、１４０８ｂ、１７０８ｂ 遮蔽構造の第１部分
１１０９ スロット型浮動ストリップ
１２１０、１３１０、１４１０、１５１０、１６１０、１７１０ スロット型接地ストリップ
１５１２、１６１２、１７１２ 延長部
１８１０、１９１０、２０１０ スロット型接地ストリップ延長部

Claims (15)

  1. １つ以上の信号線に近接し、前記信号線と互いに本質的に平行し、且つ第１方向に沿って実質的に向けられる１つ以上のアース線を備え、
    前記１つ以上の信号線のうちの少なくとも１つに含まれる周期的構造は交互セグメントを備え、前記交互セグメントのうちの少なくとも１つが第１方向を横断する第２方向に延長することを特徴とするコプレナ導波路構造。
  2. １つ以上のアース線のうちの少なくとも１つは、交互セグメントを備える周期的構造を含み、前記交互セグメントの少なくとも１つが第１方向を横断する第２方向に延長することを特徴とする請求項１に記載のコプレナ導波路構造。
  3. 前記交互セグメントは、周期的に交互する第１セグメントと第２セグメントを備え、前記第２セグメントが前記第１セグメントより広いことを特徴とする請求項１に記載のコプレナ導波路構造。
  4. 前記第２セグメントは長方形、円形、三角形、または任意の他の適合する形状を備える延長部を含む請求項３に記載のコプレナ導波路構造。
  5. 前記延長部は、外向きまたは内向きに延長することを特徴とする請求項４に記載のコプレナ導波路構造。
  6. 周期的構造を含む前記少なくとも１つの信号線の横断面はその長さにわたり周期的に変化することを特徴とする請求項１に記載のコプレナ導波路構造。
  7. 前記１つ以上の信号線と前記１つ以上のアース線に近接する１つ以上の島状部(islands)を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のコプレナ導波路構造。
  8. 前記１つ以上の信号線及び前記１つ以上のアース線の上方及び／または下方に向けられた１つ以上の浮動ストリップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のコプレナ導波路構造。
  9. 前記１つ以上の浮動ストリップは、前記１つ以上の信号線及び前記１つ以上のアース線に横断する方向に向けられたことを特徴とする請求項１に記載のコプレナ導波路構造。
  10. 前記１つ以上の信号線及び前記１つ以上のアース線の上方及び／または下方に向けられた１つ以上の浮動ストリップに近接する１つ以上の島状部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のコプレナ導波路構造。
  11. 基板、
    前記半導体基板上の絶縁体、
    前記絶縁体上にあり、第１方向に沿って実質的に向けられるコプレナ導波路構造、及び
    前記第１方向を横断する第２方向に前記コプレナ導波路構造の上方及び／または下方に向けられた１つ以上のスロット型浮動ストリップを備え、
    前記１つ以上のスロットル型浮動ストリップが、前記第１方向に沿って周期的に位置されることを特徴とするデバイス。
  12. 前記１つ以上のスロット型浮動ストリップの少なくとも１つは、１つ以上の延長部を含むことを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
  13. 前記コプレナ導波路構造は、１つ以上の導線を含み、前記１つ以上の導線の少なくとも１つは、周期的構造を備えることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
  14. 前記１つ以上のスロット型浮動ストリップの少なくとも１つに結合され、前記第１方向に向けられている１つ以上のスロット型接地浮動延長部を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
  15. 前記１つ以上のスロット型浮動ストリップは、周期的に方向づけられることを特徴とする請求項１４に記載のデバイス。
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