專利名稱：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，尤指一種減少共振效應(yīng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其 制造方法。
背景技術(shù)：
對于愈趨高頻的電路設(shè)計，信號的完整性也越受到重視。舉例來說，兩平行電板在直流電壓(DC)狀態(tài)下可視為一個電容器，而在高頻的微波領(lǐng)域 中，則可將其視為一個波導(dǎo)管。波導(dǎo)管就如同一個共振腔，在共振頻率發(fā)生 的時候，表示平行電板將會傳播此頻率的電磁波。換句話說，就是想要傳輸 的信號在共振頻率發(fā)生的時候，將會有部分的能量傳播到平行電板上，而這 并不是傳遞信號時所樂見的，因為這樣會使部分信號的能量損耗在平行電板 上，從信號傳輸端到接收端的能量可能就不完整，而得到較差的信號品質(zhì)。 從另一個角度來看，如果平行電板間具有一高頻的噪聲(Noise)，且剛好符合 平行電板間的共振頻率，則此噪聲也會經(jīng)由平行電板耦合到傳輸線，信號傳 輸?shù)钠焚|(zhì)將大受影響。一般嘗試在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，利用旁路穿孔(via)的方式增加回流路徑，減 少共振效應(yīng)來降低平行電板(例如電源板層/接地板層)之間的共振及耦合效 應(yīng)，其中又以半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的夾心帶線(Strip Line)最容易受到平行電板之間 共振效應(yīng)的影響，因此，已知技術(shù)中衍生出許多改善夾心帶線受到共振效應(yīng) 影響的方法。請參閱圖1，圖1為已知技術(shù)于夾心帶線的兩旁設(shè)置導(dǎo)孔的結(jié)構(gòu)的示意 圖。如圖l所示，在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，為了改善信號傳遞的完整性，在 夾心帶線10的兩旁設(shè)置兩排導(dǎo)孔12是最常用來減少共振效應(yīng)、降低穿透損 耗的方法，通過設(shè)置兩排導(dǎo)孔12的方式，讓同一屬性的平行電板短路(short) 在一起，除了能有效提供電流回流的路徑，也形成一種屏蔽(Shielding)效應(yīng)， 讓平行電板間的共振不會影響到夾心帶線10。但是實際上，這并不是一個可以完全解決共振效應(yīng)的方法，因為一般的夾心帶線10受到平行電板間的共振影響甚巨，即使在夾心帶線10兩旁設(shè)置兩排導(dǎo)孔12，也無法完全的屏除平行電板間共振的影響。此外，利用在夾心 帶線10的兩旁設(shè)置兩排導(dǎo)孔12來減少共振效應(yīng)的方式，需要許多數(shù)量的導(dǎo) 孔12,相對的必須耗費極高的成本，而且，利用此種設(shè)置兩排導(dǎo)孔12的方 式，在特定頻率時，平行電板間仍然存在著一定的穿透耗損，并無法有效解 決共振效應(yīng)的問題。因此，如何在不耗費太高的成本之前提下，有效改善共 振效應(yīng)的影響并且解決穿透損耗的問題，已成為一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要 課題。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法，用以 減少共振效應(yīng)對信號傳遞的影響。本發(fā)明的實施例披露一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含第一信號層、 第二信號層、 一導(dǎo)線層以及至少一導(dǎo)孔。該導(dǎo)線層形成于該第一信號層以及 該第二信號層之間，導(dǎo)線層上的第一端點以及第二端點間設(shè)置有一導(dǎo)線。至 少一導(dǎo)孔用以導(dǎo)通第一信號層以及第二信號層。其中，該至少一導(dǎo)孔趨近于 第 一端點以及第二端點而設(shè)置。本發(fā)明的另一實施例披露一種半導(dǎo)體制造方法，該半導(dǎo)體制造方法包含 有下列步驟形成第一信號層以及第二信號層；在第一信號層以及第二信號 層之間形成一導(dǎo)線層，并于導(dǎo)線層上設(shè)置第一端點及第二端點；在導(dǎo)線層上 的第一端點以及第二端點之間設(shè)置一導(dǎo)線；以及設(shè)置至少一導(dǎo)孔以導(dǎo)通第一 信號層以及第二信號層；其中，該至少一導(dǎo)孔趨近于第一端點以及第二端點 而設(shè)置。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉 出優(yōu)選實施例，并配合所附圖示作詳細(xì)說明。


圖1為已知技術(shù)在夾心帶線的兩旁設(shè)置導(dǎo)孔的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖2A為本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2B為本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)沿著圖2A中A-A、剖線的剖面的俯視圖。 圖3為本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的穿透損耗隨頻率變化的測量數(shù)據(jù)。圖4為本發(fā)明的半導(dǎo)體制造方法的方法流程圖。 附圖標(biāo)記說明10夾心帶線12、38導(dǎo)孔30半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)32第一信號層34第二信號層36導(dǎo)線層40芯片42打線44接合墊321第一介電層323第一信號線路341第二介電層343第二信號線路361第一導(dǎo)電柱362第一端點363第二導(dǎo)電柱364第二端點365導(dǎo)線381第一組導(dǎo)孔383第二組導(dǎo)孔42、44、 46量測數(shù)據(jù)曲線S50'一S56方法步驟具體實施方式
請參閱圖2A，圖2A為本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖2A所示， 本發(fā)明為一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)30，其包含一第一信號層32、 一第二信號層34、 一導(dǎo)線層36以及至少一導(dǎo)孔38。導(dǎo)線層36形成于第一信號層32以及第二 信號層34之間，且導(dǎo)線層36上的第一端點362以及第二端點364間設(shè)置有一導(dǎo)線365。至少一導(dǎo)孔38用以導(dǎo)通第一信號層32以及第二信號層34。其 中，該至少一導(dǎo)孔38趨近于第一端點362以及第二端點364而設(shè)置。本發(fā) 明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)30的該至少一導(dǎo)孔38越趨近于第一端點362以及第二端點 364時，其改善共振效應(yīng)的效果越佳。其中，第一信號層32以及第二信號層 34具有相同電位。導(dǎo)線層36為一介電層。而導(dǎo)線365則為一夾心帶線(Strip第一信號層32包含有第一介電層321以及第一信號線路323,第二信號 層34則包含有第二介電層341以及第二信號線路343，其中，第一信號線路 323位于第一介電層321以及導(dǎo)線層36之間，而第二信號線路343則位于第 二介電層341以及導(dǎo)線層36之間。第一端點362以及第二端點364上分別設(shè)置有第一導(dǎo)電柱361以及第二 導(dǎo)電柱363，第一導(dǎo)電柱361設(shè)置于第一信號層32以及導(dǎo)線層36之間，第 二導(dǎo)電柱363則設(shè)置于第二信號層34以及導(dǎo)線層36之間，第一導(dǎo)電柱361 以及第二導(dǎo)電柱363通過導(dǎo)線365傳遞信號，將信號透過第一導(dǎo)電柱361、 導(dǎo)線365以及第二導(dǎo)電柱363所形成的傳遞路徑進行信號傳遞。在本實施例 中，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)30另可通過一打線42與一芯片40連接，如圖2A 所示，芯片40透過打線42與第一導(dǎo)電柱361連接，可將芯片40的信號透 過打線42、第一導(dǎo)電柱361、導(dǎo)線365以及第二導(dǎo)電柱363所形成的傳遞路 徑進行信號傳遞。請參閱圖2A及圖2B,圖2B為本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)沿著圖2A中A-A、 剖線的剖面的俯視圖。如圖2A及圖2B所示，該至少一導(dǎo)孔38包含第一組 導(dǎo)孔381以及第二組導(dǎo)孔383，第一組導(dǎo)孔381對稱于第一端點362而設(shè)置， 第二組導(dǎo)孔383則對稱于第二端點364所設(shè)置。在一實施例中，第一組導(dǎo)孔 381以及第二組導(dǎo)孔383分別包含有三個導(dǎo)孔。此外，第一組導(dǎo)孔381中每 一個導(dǎo)孔與第一端點362之間的距離大體上相同。而第二組導(dǎo)孔383中每一 個導(dǎo)孔與第二端點364之間的距離大體上相同。該至少一導(dǎo)孔38用以于第一信號層32以及第二信號層34間形成短路 (Short)。在一實施例中，該至少一導(dǎo)孔38中每一個導(dǎo)孔內(nèi)包含有一導(dǎo)電物 質(zhì)，導(dǎo)電物質(zhì)可用以將第一信號層32以及第二信號層34短路，由此增加電 流回流的路徑而減小第一信號層32以及第二信號層34之間所發(fā)生的共振效 應(yīng)。在另一實施例中，該至少一導(dǎo)孔38中每一個導(dǎo)孔具有一導(dǎo)電柱(Pillar)，利用導(dǎo)電柱同樣能達成將第一信號層32以及第二信號層34短路的目的。此 外，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)30的至少一導(dǎo)孔38、第一導(dǎo)電柱361以及第二導(dǎo) 電柱363包含有多個接合墊(Finger Pad)44，該些接合墊44分別設(shè)置于第一 介電層321以及第二介電層341的表面，用以固定至少一導(dǎo)孔38、第一導(dǎo)電 柱361以及第二導(dǎo)電柱363。在一實施例中，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)30可應(yīng)用于一半導(dǎo)體封裝 (Package)。而在另一實施例中，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)30則可應(yīng)用于一印刷 電路板(Printed Circuit Board, PCB )。請參閱圖3,圖3為本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的穿透損耗隨頻率變化的測量 數(shù)據(jù)。如圖3所示，圖3中包含有傳統(tǒng)夾心帶線的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的量測數(shù)據(jù)曲 線42、已知技術(shù)在夾心帶線旁設(shè)置兩排導(dǎo)孔的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的量測數(shù)據(jù)曲線 44以及本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的量測數(shù)據(jù)曲線46。根據(jù)圖3則可發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng) 的夾心帶線(即為曲線42)受到平行電板間的共振影響甚巨，在特定頻率時具 有極大的穿透損耗。若使用已知技術(shù)中利用在夾心帶線的兩旁設(shè)置兩排導(dǎo)孔 的方式(即為曲線44),雖能改善共振效應(yīng)的影響，但于部分特定頻率時仍然 會產(chǎn)生突降的穿透損耗。相較之下，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(即為曲線46)所產(chǎn) 生的共振效應(yīng)幾乎不會耦合到導(dǎo)線，即不具有上述兩種結(jié)構(gòu)中所存在的突降 的穿透損耗，因此，如圖3所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以有效的將信號傳 遞的能量損耗降到最低，以達到最佳的信號傳遞效果。請參閱圖4,圖4為本發(fā)明的半導(dǎo)體制造方法的方法流程圖。如圖4所 示，本發(fā)明另 一實施例披露的半導(dǎo)體制造方法包含有下列步驟S50:形成第一信號層以及第二信號層；在本步驟中還包含形成第一介電 層以及第一信號線路以構(gòu)成該第一信號層，以及形成第二介電層以及第二信 號線路以構(gòu)成該第二信號層；其中，第一信號線路位于第一介電層以及導(dǎo)線 層之間，而第二信號線路則位于第二介電層以及導(dǎo)線層之間。在一實施例中， 第一信號層以及第二信號層具有相同電位。S52:在該第一信號層以及該第二信號層之間形成一導(dǎo)線層，并在該導(dǎo)線 層上設(shè)置第一端點及第二端點；其中該導(dǎo)線層為一介電層。S54:在該導(dǎo)線層上的該第一端點以及該第二端點之間設(shè)置一導(dǎo)線；在一 實施例中，導(dǎo)線為用以傳遞信號的一夾心帶線(Strip Line)。本步驟還包含 分別在該第一端點以及該第二端點上設(shè)置第一導(dǎo)電柱以及第二導(dǎo)電柱，該第一導(dǎo)電柱設(shè)置于該第一信號層以及該導(dǎo)線層之間，而該第二導(dǎo)電柱設(shè)置于該 第二信號層以及該導(dǎo)線層。其中，第一導(dǎo)電柱、第二導(dǎo)電柱以及兩者之間的導(dǎo)線用以傳遞信號。以及S56:設(shè)置至少一導(dǎo)孔(Via)以導(dǎo)通該第一信號層以及該第二信號層；其 中，該至少一導(dǎo)孔趨近于該第一端點以及該第二端點而設(shè)置。該至少一導(dǎo)孔中每一個導(dǎo)孔內(nèi)包含一導(dǎo)電物質(zhì)，用以將第 一信號層以及 第二信號層短路。該至少一導(dǎo)孔包含第一組導(dǎo)孔以及第二組導(dǎo)孔，第一組導(dǎo) 孔以及第二組導(dǎo)孔分別對稱于第一端點以及第二端點而設(shè)置。在一優(yōu)選實施 例中，第一組導(dǎo)孔以及第二組導(dǎo)孔分別包含有三個導(dǎo)孔。第一組導(dǎo)孔所包含 的三個導(dǎo)孔中每一個導(dǎo)孔與第 一端點之間的距離大體上相同。而第二組導(dǎo)孔 所包含的三個導(dǎo)孔中每一個導(dǎo)孔與第二端點之間的距離大體上相同。本發(fā)明的半導(dǎo)體制造方法可應(yīng)用于一封裝(Package)工藝或者一印刷電 路板(Printed Circuit Board, PCB )工藝中。但本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方 法并非限定于以上所述的兩種應(yīng)用，只要是兩個平行電板間設(shè)置有夾心帶線 的結(jié)構(gòu)及工藝，皆可使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及方法來改善其共振效應(yīng)。另，本發(fā) 明的三個導(dǎo)孔僅為 一優(yōu)選具體實施例，并不以三個為限。如前所述，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法，將導(dǎo)孔分別趨近 且對稱于夾心帶線的兩個端點而設(shè)置，不論夾心帶線的長度有多長，只需要 六個導(dǎo)孔，即是分別在兩個端點旁各設(shè)置三個導(dǎo)孔，就能有效的提升整個信 號傳遞的完整性，傳遞信號不會產(chǎn)生突降的穿透損耗，亦不會隨著信號層之 間的共振模態(tài)而衰減，達到最佳的信號完整性。根據(jù)本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體 結(jié)構(gòu)及其制造方法中所使用的導(dǎo)孔設(shè)置方式，相較于以往設(shè)置兩排導(dǎo)孔的方 式，除了能大幅減少導(dǎo)孔數(shù)量，相對的節(jié)省成本之外，亦可得到相較于已知 技術(shù)更佳的信號傳遞品質(zhì)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變 化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含一第一信號層；一第二信號層；一導(dǎo)線層，形成于該第一信號層以及該第二信號層之間，該導(dǎo)線層上的第一端點以及第二端點間設(shè)置有一導(dǎo)線；以及至少一導(dǎo)孔，用以導(dǎo)通該第一信號層以及該第二信號層；其中，該至少一導(dǎo)孔趨近于該第一端點以及該第二端點而設(shè)置。
2、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該至少一導(dǎo)孔包含第一組導(dǎo) 孔以及第二組導(dǎo)孔，該第一組導(dǎo)孔對稱于該第一端點而設(shè)置，該第二組導(dǎo)孔 則對稱于該第二端點所設(shè)置。
3、 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中于該第一組導(dǎo)孔以及該第二 組導(dǎo)孔分別包含至少有三個導(dǎo)孔。
4、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第一信號層包含有第一介 電層以及第一信號線路，該第二信號層包含有第二介電層以及第二信號線 路，其中，該第一信號線路位于該第一介電層以及該導(dǎo)線層之間，而該第二 信號線路位于該第二介電層以及該導(dǎo)線層之間。
5、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第一信號層以及該第二信 號層具有相同電位，該至少一導(dǎo)孔用以于該第一信號層以及該第二信號層形 成短路。
6、 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該至少一導(dǎo)孔中每一個導(dǎo)孔 具有一導(dǎo)電柱，用以將該第 一信號層以及該第二信號層短路。
7、如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第一端點以及該第二端點 分別設(shè)置有第一導(dǎo)電柱以及第二導(dǎo)電柱，該第一導(dǎo)電柱設(shè)置于該第一信號層 以及該導(dǎo)線層之間，而該第二導(dǎo)電柱設(shè)置于該第二信號層以及該導(dǎo)電層之 間。
8、 一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包含下列步驟(A) 形成第一信號層以及第二信號層；(B) 在該第一信號層以及該第二信號層之間形成一導(dǎo)線層，并在該導(dǎo)線 層上設(shè)置第 一 端點以及第二端點；(C) 在該導(dǎo)線層上的該第一端點以及該第二端點之間設(shè)置一導(dǎo)線；以及(D) 設(shè)置至少一導(dǎo)孔以導(dǎo)通該第一信號層以及該第二信號層；其中，該至少 一導(dǎo)孔趨近于該第 一端點以及該第二端點而設(shè)置。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中該至少一導(dǎo)孔包含第一組導(dǎo)孔以及 第二組導(dǎo)孔，該第一組導(dǎo)孔對稱于該第一端點而設(shè)置，該第二組導(dǎo)孔則對稱 于該第二端點所設(shè)置。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該第一組導(dǎo)孔以及該第二組導(dǎo)孔分 別包含至少三個導(dǎo)孔。
11、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟(A)還包含 (Al)形成第一介電層以及第一信號線路以構(gòu)成該第一信號層；以及 (A2)形成第二介電層以及第二信號線路以構(gòu)成該第二信號層；其中，該第一信號線路位于該第一介電層以及該導(dǎo)線層之間，而該第二 信號線路位于該第二介電層以及該導(dǎo)線層之間。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中該第一信號層及該第二信號層具 有相同電位。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中該至少一導(dǎo)孔用以于該第一信號 層以及該第二信號層形成短路。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，其中該至少一導(dǎo)孔中每一個導(dǎo)孔具有 一導(dǎo)電柱，用以將該第一信號層以及該第二信號層短路。
15、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟(C)還包含分別于該第一端 點以及該第二端點上設(shè)置第一導(dǎo)電柱以及第二導(dǎo)電柱，該第一導(dǎo)電柱設(shè)置于 該第一信號層以及該導(dǎo)線層之間，而該第二導(dǎo)電柱設(shè)置于該第二信號層以及 該導(dǎo)線層之間。
全文摘要
本發(fā)明披露一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含一第一信號層、一第二信號層、一導(dǎo)線層以及至少一導(dǎo)孔。該導(dǎo)線層形成于該第一信號層以及該第二信號層之間，而導(dǎo)線層上的第一端點以及第二端點間設(shè)置有一導(dǎo)線。至少一導(dǎo)孔用以導(dǎo)通第一信號層以及第二信號層。其中，該至少一導(dǎo)孔趨近于第一端點以及第二端點而設(shè)置。
文檔編號H01P3/08GK101236951SQ200810083890
公開日2008年8月6日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者吳志偉, 黃志億 申請人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司