TWI736099B - 共平面波導結構、積體電路與用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種共平面波導結構,共平面波導結構包含安置於基底的至少一部分上方的介電層及安置於介電層內的平面傳輸線。在一些情況下,平面傳輸線可包含導電訊號線及一或多個接地線。在其他情況下,平面傳輸線可包含導電堆疊訊號線及一或多個堆疊接地線。
Description
本發明實施例是有關於一種共平面波導結構、積體電路與用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法。
無線網路中的最新進步允許無線通信元件在較高訊號頻率下操作。在一些情況下,無線網路可使用用於高速無線通信的毫米波頻率。第五代(The Fifth Generation;5G)蜂巢式通信網路為使用較高毫米波頻率的無線網路的實例。舉例而言,5G蜂巢式網路可在二十四至三十吉赫(24吉赫至30吉赫)與一百吉赫(100吉赫)之間操作。
與較高毫米波頻率的使用相關聯的一個挑戰涉及傳輸線結構的設計及製造。微帶傳輸線結構為所使用的一種類型的傳輸線。舉例而言,微帶傳輸線結構通常在矽類積體電路中使用。然而,矽基底可為有損耗的且用於微帶傳輸線結構的插入損耗高得不可能接受。
本申請的一些實施例提供一種共平面波導結構,包括:高電阻率基底:介電層,安置於所述高電阻率基底的至少一部分上方;以及平面傳輸線,安置於所述介電層內。
此外,本申請的其他實施例提供一種積體電路,包括:電路,包括一或多個電路;以及共平面波導結構,可操作地連接至所述電路,所述共平面波導結構包括:高電阻率基底;介電層,安置於所述高電阻率基底的至少一部分上方;以及平面傳輸線,安置於所述介電層內。
另外,本申請的其他實施例提供一種用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法,所述方法包含:在基底上方形成第一導電層;圖案化所述第一導電層以形成用於所述堆疊訊號線的第一導電段及用於所述堆疊接地線的第二導電段;在所述第一導電段與所述第二導電段上方及之間形成介電材料;在所述介電材料中形成用於將在所述第一導電段上形成的第一通孔的第一開口及用於將在所述第二導電段上形成的第二通孔的第二開口;用導電材料填充所述第一開口及所述第二開口;以及形成且圖案化另一導電層以在所述第一通孔上及在所述第一導電段上方堆疊第三導電段且在所述第二通孔上及在所述第二導電段上方堆疊第四導電段,其中所述第一導電段、所述第一通孔以及所述第三導電段形成所述堆疊訊號線,且所述第二導電段、所述第二通孔以及所述第四導電段形成所述堆疊接地線。
100、200、300、504:共平面波導結構
102、202:平面傳輸線
104、214:介電層
106:導電訊號線
108、110:接地線
112:第一距離
114:第二距離
116:高電阻率基底
204:導電堆疊訊號線
206、208、306、308:堆疊接地線
210、212:距離
216:導電段
302:部分
400:第一導電層
402:第一導電段
404:第二導電層
406:第二導電段
408:通孔層
410:通孔
500:積體電路
502:電路
600、602、604、606、608、610、612、614、616、618:區塊
700:電子元件
702:處理單元
704:系統記憶體
706:操作系統
708:程式模組
710、810:應用程式
712:可移式儲存元件
714:非可移式儲存元件
716:輸入元件
718:輸出元件
720:通信元件
722:電子元件
800:系統
802:第一電子元件
804:第二電子元件
806:伺服器計算元件
808:網路
812:檔案
814:儲存元件
W1、W2、W3:寬度
藉由結合隨附圖式之以下詳細描述,將易於理解本發明,其中相似參考標號指代相似結構元件,且其中:
圖1說明根據一些實施例的共平面波導結構的第一實例的截面視圖。
圖2描繪根據一些實施例的共平面波導結構的第二實例的截面視圖。
圖3說明根據一些實施例的共平面波導結構的第三實例的截面視圖。
圖4描繪可用於導電堆疊訊號線及堆疊接地線中的通孔及兩個導電段的實例構造。
圖5說明根據一些實施例的積體電路的框圖。
圖6A至圖6B描繪根據一些實施例的製造堆疊訊號線及堆疊接地線的實例方法的流程圖。
圖7說明根據一些實施例的可實踐本發明的態樣的電子元件的框圖。
圖8描繪根據一些實施例的可實踐本發明的態樣的實例系統。
以下揭露內容提供用於實施所提供主題的不同特徵的許多不同實施例或實例。以下描述組件及配置的特定實例以簡化本發明。當然,此等組件及配置僅為實例且並不意欲為限制性的。舉例而言,在以下描述中,第一特徵在第二特徵上方或上的形成可包
含第一特徵及第二特徵直接接觸地形成的實施例,且亦可包含額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成以使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外,本發明可在各種實例中重複參考標號及/或字母。這種重複是出於簡單及清楚的目的,且本身並不指示所論述的各種實施例及/或組態之間的關係。
另外,為易於描述,在本文中可使用空間相對術語,諸如「在......下方」、「在......下」、「下部」、「在......上方」、「上部」以及類似術語,以描述如圖式中所說明的一個組件或特徵與另一(一些)組件或特徵的關係。除圖式中所描繪的定向之外,空間相對術語亦意欲涵蓋元件在使用或操作中的不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解譯。
本文中所描述的實施例提供可傳輸及/或接收至少毫米波訊號的共平面波導結構。共平面波導結構可用於多種產品、應用以及系統。舉例而言,共平面波導結構可用於安全隔離系統、醫學應用、武器系統、網路介面卡、電信系統以及包括蜂巢式網路的網路系統。共平面波導結構可實施於微波積體電路(microwave integrated circuits;MIC)、單片微波積體電路(monolithic microwave integrated circuit;MMIC)以及傳輸及/或接收至少毫米波訊號的其他積體電路或電子組件中。包含一或多個共平面波導結構的積體電路可實施於電子元件(諸如蜂巢式電話、運算元件、路由器、開關、基礎收發器站以及基礎控制器站)中。
下文參看圖1至圖8論述此等實施例及其他實施例。然而,本領域的技術人員將容易理解,本文中相對於此等圖式所給出
的詳細描述僅出於解釋性目的,且不應認作限制性的。
圖1說明根據一些實施例的共平面波導結構的第一實例的截面視圖。共平面波導結構100包含平面傳輸線102,所述平面傳輸線安置於介電層104內。平面傳輸線102包含導電訊號線106以及兩個接地線108、接地線110,所述兩個接地線位於導電訊號線106的任一側上。導電訊號線106以及接地線108、接地線110放置於相同平面中。導電訊號線106與接地線108分隔一第一距離112且導電訊號線106與接地線110分隔一第二距離114。第一距離112及第二距離114可實質上相同,或第一距離112可不同於第二距離114。儘管僅展示一個平面傳輸線,但平面傳輸線的任何數目可包含於積體電路或其他電組件中或連接至積體電路或其他電組件。
在所說明的實施例中,導電訊號線106以及接地線108、接地線110形成於積體電路的頂部導電層(諸如頂部金屬層)中。在一些情況下,頂部導電層為超厚金屬(ultra-thick metal;UTM)層。在一非限制性實例中,UTM層具有一至五十微米的厚度,儘管其他實施例不限於此組態。可在導電訊號線106以及接地線108、接地線110中使用的金屬的實例類型包含(但不限於)銅、銀以及鋁。
介電層104安置於高電阻率基底116的上方。高電阻率基底116可減少插入損耗、諧波及失真及/或傳輸線及/或積體電路的大小。另外地或可替代地,高電阻率基底116可提高傳輸線的可靠性及/或效能。在一個實施例中,高電阻率基底116為高電阻率矽基底,儘管其他實施例不限於高電阻率基底的此類型。高電阻
率基底的其他類型包含(但不限於)高電阻率絕緣層上矽基底及高電阻率砷化鎵基底。一般而言,當基底的電阻實質上為十歐姆或高於十歐姆時,基底為高電阻率基底。
導電訊號線106的寬度為W1,接地線108的寬度為W2,且接地線110的寬度為W3。寬度W1、寬度W2以及寬度W3可為相同寬度或至少一個寬度可不同於另一寬度。寬度W1、W2、W3至少部分地基於微帶傳輸線的結構。基於諸如以下特徵來判定寬度W1、W2、W3:形成導電訊號線106以及接地線108、接地線110的導電層,形成導電訊號線106以及接地線108、接地線110的導電層的數目,用於微帶傳輸線結構100的導電層方案及/或微帶傳輸線結構100的特徵阻抗。
圖2描繪根據一些實施例的共平面波導結構的第二實例的截面視圖。共平面波導結構200包含平面傳輸線202,所述平面傳輸線安置於高電阻率基底116上方。平面傳輸線202包含導電堆疊訊號線204以及兩個堆疊接地線206、堆疊接地線208,所述兩個堆疊接地線位於導電堆疊訊號線204的任一側上。導電堆疊訊號線204與堆疊接地線206分隔一距離210,且導電堆疊訊號線204與堆疊接地線208分隔一距離212。距離210、距離212可為相同距離或不同距離。儘管僅展示一個平面傳輸線,但任何數目的平面傳輸線可包含於積體電路或其他電組件中或連接至積體電路或其他電組件。
導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208安置於介電層214內。藉由在多個導電層中豎直地堆疊導電段216且連接導電段與通孔(如圖4中所展示)以形成導電堆疊訊號
線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208來形成導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208。因此,導電段216與通孔層(在圖4中展示)中的通孔交錯,且導電段及通孔共同地形成導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208。舉例而言,用多個導電層中的導電段216及一或多個通孔層中的通孔形成導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208,其中導電層的數目(N)為大於一的數目、通孔層的數目(M)為等於一或大於一的數目,且M小於N。在一些態樣中,N為頂部導電層,其可為UTM層。
在另一實施方案中,N為在頂部導電層(例如N-1)下方的導電層。此可減少平面傳輸線的成本,由於較少導電段用以形成導電堆疊訊號線及堆疊接地線。當頂部導電層中的導電段並非用於導電堆疊訊號線及堆疊接地線時,成本可在頂部導電層為UTM層時大大地節省。
導電堆疊訊號線204的寬度為W1,堆疊接地線206的寬度為W2,且堆疊接地線208的寬度為W3。寬度W1、寬度W2以及寬度W3可為相同寬度或至少一個寬度可不同於另一寬度。類似於圖1中展示的實施例,寬度W1、寬度W2、寬度W3基於微帶傳輸線的結構。
由於電阻與寬度及厚度成反比,故導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208可減少平面傳輸線202的插入損耗,此是由於導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208的厚度較大。此外,增加導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208的寬度可減少插入損耗,此是由於寬
度較大。另外地或可替代地,當訊號傳輸時,平面傳輸線202可產生慢波效應。慢波效應可減少衰減損耗。
圖3說明根據一些實施例的共平面波導結構的第三實例的截面視圖。除了導電堆疊訊號線204以及堆疊接地線206、堆疊接地線208安置於介電層214的一部分302上方且安置於介電層214內之外,共平面波導結構300類似於圖2中展示的結構。
圖4描繪可用於導電堆疊訊號線及堆疊接地線中的通孔及兩個導電段的實例構造。第一導電層400包含導電堆疊訊號線或堆疊接地線的第一導電段402。第二導電層404包含導電堆疊訊號線或堆疊接地線的第二導電段406。在第一導電層400與第二導電層404之間形成通孔層408。通孔層408中的通孔410形成於第一導電段402與第二導電段406之間。通孔410接觸第一導電段402及第二導電段406以電連接第二導電段406與第一導電段402。如先前所描述,在導電堆疊訊號線或堆疊接地線中的導電段與通孔交錯,且導電段及通孔共同地形成導電堆疊訊號線或堆疊接地線。
圖5說明根據一些實施例的積體電路的框圖。積體電路500包含電路502,所述電路可操作地連接至一或多個共平面波導結構(由共平面波導結構504表示)。電路502包含一或多個電路,所述一或多個電路經組態以使用共平面波導結構504傳輸及/或接收訊號。共平面波導結構504可實施作為圖1至圖3中展示的共平面波導結構中的一者。如前所描述的,積體電路可為MIC、MMIC或傳輸及/或接收至少毫米波訊號的其他積體電路或電組件。在一些情況下,電路502可位於第一積體電路或電組件中且
共平面波導結構504可位於分隔的第二積體電路或電組件中。
圖6A描繪根據一些實施例的製造導電堆疊訊號線及堆疊接地線的實例方法的流程圖。程序與形成單個導電堆疊訊號線結合加以描述。額外導電堆疊訊號線及堆疊接地線的製造可同時進行。
起初,介電材料可形成於可選的區塊600中基底上方。此介電材料可形成圖3中展示的介電層214的部分302。在區塊602處,第一導電層形成於介電材料(當執行區塊600時)上方或基底上方。舉例而言,導電材料可沈積於介電材料或基底上方。導電材料的一個實例為金屬。
第一導電層經圖案化以產生第一導電段(區塊604)。任何合適的技術可用以圖案化第一導電層。舉例而言,罩幕可形成於導電層上方且用以定義第一導電段的位置(例如罩幕中的開口)。導電材料接著形成(例如,沈積)於開口中以產生導電段。
接著,如區塊606中所展示,介電材料形成於結構上方且經圖案化以在介電材料中產生用於將在第一導電段上形成的通孔的開口。同樣,任何合適的技術可用於在介電材料中形成通孔。舉例而言,罩幕可形成於介電層上方且用以定義通孔的位置(例如,開口)。接著用導電材料填充通孔(區塊608)且平坦化(例如,使用化學機械平坦化)結構的表面。用導電材料填充通孔的一個實例技術是將導電材料沈積至通孔中。
接著,後續導電層經形成(例如,沈積)且經圖案化以在下層通孔上及底層導電段上方產生新導電段(區塊610)。新導電段經由通孔電連接至下層導電段。介電材料接著經形成在新導電
段的周圍以電隔離導電段(區塊612)。
在區塊614處進行關於額外導電層是否形成於共平面波導結構中的判定。若如此,繼續介電材料的形成以使得介電材料形成於新導電段上方,且介電材料經圖案化以產生用於將在新導電段上形成的通孔的開口(區塊616)。方法接著返回至區塊608,且處理重複直至形成導電堆疊訊號線的全部導電層及通孔已形成為止。當在區塊614處判定將不會進行形成額外導電層時,程序進行至區塊618,其中導電堆疊訊號線由堆疊導電段及交錯堆疊通孔形成。
圖7描繪根據一些實施例的可藉以實踐本發明的態樣的電子組件的框圖。在基礎組態中,電子元件700可包含至少一個處理單元702及至少一個系統記憶體704。取決於組態及電子元件的類型,系統記憶體704可包括(但不限於)揮發性儲存器(例如,隨機存取記憶體)、非揮發性儲存器(例如,唯讀記憶體)、快閃記憶體或此類記憶體的任何組合。系統記憶體704可包含一定數目的程式化模組及資料檔案,諸如:操作系統706,用於控制電子元件700的操作;一或多個程式化模組708,適用於解析所接收輸入、判定所接收輸入的主題、判定與輸入相關聯的措施等等;以及一或多個其他應用程式710,包含一或多個電子通信程式使得電子元件700能夠與其他電子元件通信。實例電子通信程式包含(但不限於)蜂巢式通信應用、紅外(infrared;IR)通信應用、射頻(radio frequency;RF)應用、近場通信(near-field communication;NFC)應用及/或衛星通信應用。
電子組件700可具有額外特徵或功能。舉例而言,電子
組件700可亦包含額外資料儲存元件(可移式及/或非可移式),諸如磁碟、光碟或磁帶。此類額外儲存器在圖7中由可移式儲存元件712及非可移式儲存元件714說明。
電子元件700亦可具有一或多個輸入元件716,諸如鍵盤、軌跡墊、滑鼠、筆、聲音或語音輸入元件、觸控、施力及/或滑動輸入元件等。亦可包含輸出元件718,諸如顯示器、揚聲器、列印機等。前述元件為實例,且可使用其他元件。電子元件700可包含實現與其他電子元件722的通信的一或多個通信元件720。合適的通信元件720的實例包含但不限於蜂巢式、IR、NFC、RF及/或衛星傳輸器、接收器及/或收發器電路、通用串列匯流排(universal serial bus;USB)、並列埠及/或串列埠。
如本文中所使用,術語電腦可讀媒體可包含電腦儲存媒體。電腦儲存媒體可包括在任何方法或技術中實施之用於儲存資訊(諸如,電腦可讀指令、資料結構或程式模組)的揮發性及非揮發性媒體、可移式及非可移式媒體。
系統記憶體704、可移式儲存元件712以及非可移式儲存元件714全部為電腦儲存媒體實例(例如,記憶體儲存器或儲存元件)。電腦儲存媒體可包含RAM、ROM、電可抹除唯讀記憶體(electrically erasable read-only memory;EEPROM)、快閃記憶體或其他記憶體技術、CD-ROM、數位多功能光碟(digital versatile disk;DVD)或其他光學儲存器、匣式磁帶、磁帶、磁碟儲存器或其他磁性儲存元件或可用以儲存資訊且可由電子元件700存取的任何其他製品。任何此類電腦儲存媒體可為電子元件700的部分。電腦儲存媒體不包含載波或其他傳播或調製的資料訊號。
與電子元件700結合加以描述的組件可適用於任何電子元件,所述電子元件包含一或多個共平面波導結構。
圖8為說明根據一些實施例的可藉以實踐本發明的態樣的系統的框圖。系統800使第一電子元件802與第二電子元件804通信。第一電子元件802及第二電子元件804可各自傳輸及接收各種頻率的包含毫米波訊號的訊號。在一些實施例中,第一電子元件802及第二電子元件804可各自為蜂巢式電話、平板計算元件或行動計算元件。第一電子元件802及第二電子元件804可各自包含組件,或連接至組件,所述組件經展示為與圖7中的電子元件700相關聯。
第一電子元件802及第二電子元件804各自經組態以對一或多個伺服器計算元件(由伺服器計算元件806表示)進行存取或使用一或多個網路(由網路808表示)與一或多個伺服器計算元件通信。此類存取或通信可使用至少共平面波導結構來執行。伺服器計算元件806可對儲存於一或多個儲存元件(由儲存元件814表示)中的一或多個應用程式(由應用程式810表示)及/或一或多個檔案(由檔案812表示)進行存取或執行一或多個應用程式及/或一或多個檔案。伺服器計算元件可包含組件,或連接至組件,所述組件經展示為與圖7中的電子元件700相關聯。
在一個態樣中,共平面波導結構包含安置於高電阻率基底的至少一部分上方的介電層及安置於介電層內的平面傳輸線。在一些情況下,平面傳輸線可包含安置於介電層內的導電訊號線及一或多個接地線。在其他情況下,平面傳輸線可包含安置於介電層內的導電堆疊訊號線及一或多個堆疊接地線。
根據本發明的一些實施例,其中所述高電阻率基底包括高電阻率矽基底。
根據本發明的一些實施例,其中所述平面傳輸線包括:導電堆疊訊號線;第一堆疊接地線,位於所述導電堆疊訊號線的第一側上且與所述導電堆疊訊號線分隔一第一距離;以及第二堆疊接地線,位於所述導電堆疊訊號線的第二側上且與所述導電堆疊訊號線分隔一第二距離。
根據本發明的一些實施例,其中所述導電堆疊訊號線的寬度實質上等於所述第一堆疊接地線及所述第二堆疊接地線的寬度。
根據本發明的一些實施例,其中所述第一堆疊接地線及所述第二堆疊接地線以及所述導電堆疊訊號線各自包括與通孔豎直地堆疊及交錯的多個導電段。
根據本發明的一些實施例,其中所述平面傳輸線包括:導電訊號線;第一接地線,位於所述導電訊號線的第一側上且與所述導電訊號線分隔一第一距離;以及第二接地線,位於所述導電訊號線的第二側上且與所述導電訊號線分隔一第二距離。
根據本發明的一些實施例,其中所述第一距離實質上等於所述第二距離。
根據本發明的一些實施例,其中所述平面傳輸線進一步安置於所述介電層的一部分上方。
根據本發明的一些實施例,其中所述平面傳輸線形成於
超厚金屬層中。
在另一態樣中,積體電路包含電路,所述電路可操作地連接至共平面波導結構。電路包含一或多個電路,所述一或多個電路經組態以使用共平面波導結構來傳輸及/或接收訊號。共平面波導結構包含安置於高電阻率基底的介電層及安置於介電層內的平面傳輸線。在一些情況下,平面傳輸線可包含安置於介電層內的導電訊號線及一或多個接地線。在其他情況下,平面傳輸線可包含安置於介電層內的導電堆疊訊號線及一或多個堆疊接地線。
根據本發明的一些實施例,其中所述積體電路包括單片微波積體電路。
根據本發明的一些實施例,其中所述平面傳輸線包括:導電堆疊訊號線;第一堆疊接地線,位於所述導電堆疊訊號線的第一側上且與所述導電堆疊訊號線分隔一第一距離;以及第二堆疊接地線,位於所述導電堆疊訊號線的第二側上且與所述導電堆疊訊號線分隔一第二距離。
根據本發明的一些實施例,其中所述導電堆疊訊號線的寬度實質上等於所述第一堆疊接地線及所述第二堆疊接地線的寬度。
根據本發明的一些實施例,其中所述第一堆疊接地線及所述第二堆疊接地線以及所述導電堆疊訊號線各自包括與通孔豎直地堆疊及交錯的多個導電段。
根據本發明的一些實施例,其中所述積體電路包含N導電層,所述導電堆疊訊號線及所述堆疊接地線的頂部導電段形成於N-1導電層中。
根據本發明的一些實施例,其中所述平面傳輸線進一步安置於所述介電層的一部分上方。
根據本發明的一些實施例,其中所述平面傳輸線包括:導電訊號線;第一接地線,位於所述導電訊號線的第一側上且與所述導電訊號線分隔一第一距離;以及第二接地線,位於所述導電訊號線的第二側上且與所述導電訊號線分隔一第二距離。
根據本發明的一些實施例,其中所述第一距離實質上等於所述第二距離。
在又另一態樣中,用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法可包含將第一導電層沈積於高電阻率基底上方且圖案化導電層以形成用於堆疊訊號線的第一導電段及用於堆疊接地線的第二導電段。介電層形成於第一導電段及第二導電段上方且經圖案化以在介電材料中形成用於將在第一導電段上形成的第一通孔的第一開口且形成用於將在第二導電段上形成的第二通孔的第二開口。用導電材料填充第一通孔及第二通孔。另一導電層經沈積及經圖案化以在第一通孔上及第一導電段上方堆疊第三導電段,且在第二通孔上及第二導電段上方堆疊第四導電段。第一導電段、第一通孔以及第三導電段形成堆疊訊號線,且第二導電段、第二通孔以及第四導電段形成堆疊接地線。
根據本發明的一些實施例,其中所述基底包括高電阻率
基底。
舉例而言,上文參考根據本發明的態樣的方法、系統以及電腦程式產品的框圖及/或操作圖示來描述本發明的態樣。區塊中所指出的功能/動作可能不按任何流程圖中所展示的次序發生。舉例而言,取決於所涉及的功能性/動作,連續展示的兩個區塊實際上可實質上同時執行,或區塊有時可以相反次序執行。
對本申請案中提供的一或多個態樣的描述及說明並不意欲以任何方式限制或限定如所主張的揭露內容的範疇。本申請案中提供的態樣、實例以及細節視為足以傳達所有權且使得其他人能夠做出及使用所主張揭露內容的最佳模式。所主張揭露內容不應視為受限於本申請案中所提供的任何態樣、實例或細節。無論以組合形式抑或單獨展示及描述,各種特徵(結構性及方法性兩者)均意欲選擇性包含或省略以產生具有特徵的特定集合的實施例。已提供對本申請案的描述及說明,本領域的技術人員可設想屬於實施於本申請中的一般發明概念的更廣態樣的精神內而不脫離所主張揭露內容的更廣範疇的變型、修改以及替代性態樣。
100:共平面波導結構
102:平面傳輸線
104:介電層
106:導電訊號線
108、110:接地線
112:第一距離
114:第二距離
116:高電阻率基底
W1、W2、W3:寬度
Claims (5)
- 一種用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法,所述方法包含:在基底上方形成第一導電層;圖案化所述第一導電層以形成用於所述堆疊訊號線的第一導電段及用於所述堆疊接地線的第二導電段;在所述第一導電段與所述第二導電段上方及之間形成介電材料;在所述介電材料中形成用於將在所述第一導電段上形成的第一通孔的第一開口及用於將在所述第二導電段上形成的第二通孔的第二開口;用導電材料填充所述第一開口及所述第二開口;以及形成且圖案化另一導電層以在所述第一通孔上及在所述第一導電段上方堆疊第三導電段且在所述第二通孔上及在所述第二導電段上方堆疊第四導電段,其中所述第一導電段、所述第一通孔以及所述第三導電段形成所述堆疊訊號線,且所述第二導電段、所述第二通孔以及所述第四導電段形成所述堆疊接地線。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法,其中所述基底包括高電阻率基底。
- 如申請專利範圍第2項所述的用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法,其中所述基底包括矽基底、絕緣層上矽基底或砷化鎵基底,且所述基底的電阻實質上為十歐姆或高於十歐姆。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法,更包括:在所述基底上方形成一第一介電材料,且所述第一導電層形成於所述第一介電材料上方。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於製造用於平面傳輸線的堆疊訊號線及堆疊接地線的方法,其中所述堆疊訊號線的寬度實質上等於所述堆疊接地線的寬度。
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EP4425710A1 (en) | 2021-10-27 | 2024-09-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device comprising rf cable |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070241844A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-18 | Cheon Soo Kim | Multi-metal coplanar waveguide |
US20100164653A1 (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-01 | Shu-Ying Cho | Stacked Coplanar Wave-Guides |
US20120032752A1 (en) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | Finisar Corporation | Vertical quasi-cpwg transmission lines |
CN103311217A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体的3d传输线 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5408053A (en) * | 1993-11-30 | 1995-04-18 | Hughes Aircraft Company | Layered planar transmission lines |
WO2000076281A1 (fr) * | 1999-06-02 | 2000-12-14 | Ibiden Co., Ltd. | Carte a circuit imprime multicouche et procede de fabrication d'une telle carte |
JP2001068906A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波装置 |
DE10037385A1 (de) | 2000-08-01 | 2002-02-14 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung mit einem Kondensator |
CA2418674A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-07 | Tak Shun Cheung | Transmission lines and transmission line components with wavelength reduction and shielding |
KR100541393B1 (ko) * | 2003-04-26 | 2006-01-10 | 삼성전자주식회사 | 멀티칩 bga 패키지 |
JP2005236956A (ja) | 2004-01-20 | 2005-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロ波伝送線路 |
JP5154400B2 (ja) | 2005-03-25 | 2013-02-27 | ユニバーシティ・オブ・デイトン | ポリマーの誘電特性のための特性明確化技術 |
US7586195B2 (en) * | 2006-10-02 | 2009-09-08 | Stmicroelectronics S.A. | Semiconductor device |
US7583169B1 (en) | 2007-03-22 | 2009-09-01 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | MEMS switches having non-metallic crossbeams |
US20090079080A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor Device with Multi-Layer Metallization |
FR2931301B1 (fr) | 2008-05-19 | 2011-09-02 | St Microelectronics Sa | Guide d'onde coplanaire |
JP2010081487A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | コプレーナ線路及びその製造方法 |
US8212634B2 (en) * | 2009-06-04 | 2012-07-03 | International Business Machines Corporation | Vertical coplanar waveguide with tunable characteristic impedance design structure and method of fabricating the same |
FR2976120A1 (fr) * | 2011-06-01 | 2012-12-07 | St Microelectronics Sa | Procede de fabrication d'un circuit integre comprenant au moins un guide d'ondes coplanaire |
US8937389B2 (en) * | 2012-08-07 | 2015-01-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor devices comprising GSG interconnect structures |
US8907849B2 (en) | 2012-10-12 | 2014-12-09 | Harris Corporation | Wafer-level RF transmission and radiation devices |
US8900930B2 (en) | 2013-01-09 | 2014-12-02 | Hrl Laboratories, Llc | Method to make RF-PCM switches and circuits with phase-change materials |
CN108807208B (zh) * | 2013-03-25 | 2023-06-23 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置 |
US9325279B1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-26 | Cindy X. Qiu | Integrated power device with a metal oxynitride active channel for power switching and microwave amplification |
CN105548604B (zh) | 2015-12-03 | 2018-09-18 | 东南大学 | 一种基于共面波导传输线的悬臂梁式风速风向传感器及其测量方法 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070241844A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-18 | Cheon Soo Kim | Multi-metal coplanar waveguide |
US20100164653A1 (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-01 | Shu-Ying Cho | Stacked Coplanar Wave-Guides |
US20120032752A1 (en) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | Finisar Corporation | Vertical quasi-cpwg transmission lines |
CN103311217A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体的3d传输线 |
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