[发明专利]具有基板通孔的噪声去耦合结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频装置，更具体地说，涉及一种具有基板通孔的噪声去耦合结构。

背景技术

射频(RF)装置设计和制造的近期发展使得能够将高频RF装置集成在三维(3D)结构中。高频RF装置的使用导致装置之间严重的噪声耦合。例如，诸如差分放大器的模拟电路对差分输入端处的噪声非常敏感，从而特别会受到3D结构中生成的噪声影响。这明显限制了包括高频RF装置的电路的性能。从而，需要噪声隔离结构来防止装置之间的噪声耦合。由于使用高频RF装置，防止噪声耦合的要求变得更加苛刻。

发明内容

这些和其他问题通过提供具有基板通孔的噪声去耦合结构的本发明的示意性实施例来整体解决或克服，并且整体上实现技术优点。

根据本发明的一个方面，提供一种装置，其包括：基板，包括前表面和后表面；集成电路器件，在所述基板的所述前表面处；金属板，在所述基板的所述后表面上，其中，所述金属板与整个所述集成电路器件基本上重叠；保护环，延伸至所述基板并且环绕所述集成电路器件，其中，所述保护环由导电材料形成；以及基板通孔(TSV)，穿过所述基板并且电连接至所述金属板。

优选地，保护环包括形成阱环的阱区。

优选地，该装置进一步包括：深阱区，直接在所述集成电路器件下面并且电连接至所述保护环。

优选地，所述TSV穿过所述深阱区。

优选地，该装置进一步包括邻近所述集成电路器件的浅沟槽隔离(STI)区，其中，所述TSV穿过所述STI区。

优选地，所述TSV在所述保护环外侧。

优选地，所述TSV在所述保护环内侧，并且水平地位于所述集成电路器件和所述保护环之间。

优选地，该装置进一步包括环绕所述保护环的附加保护环，其中，所述TSV水平地位于所述保护环和所述附加保护环之间。

根据本发明的另一方面，提供一种装置，该装置包括：半导体基板，包括前表面和后表面；集成电路器件，在所述基板的所述前表面处；金属板，在所述基板的所述后表面上，其中，所述金属板与整个所述集成电路器件基本上重叠；第一保护环，延伸至所述基板并且环绕所述集成电路器件，其中，所述第一保护环由第一阱区形成；深阱区，直接在所述集成电路器件下面并且与所述第一保护环接触，其中，所述第一保护环和所述深阱区具有相同导电类型；以及基板通孔(TSV)，穿过所述基板和所述深阱区，并且电连接至所述金属板。

优选地，所述第一保护环和所述TSV接地。

优选地，该装置进一步包括穿过所述基板和所述深阱区并且电连接至所述金属板的多个TSV，其中，所述多个TSV和所述TSV围绕所述集成电路器件基本上均匀分布。

优选地，该装置进一步包括环绕所述第一保护环的第二保护环，其中，所述TSV水平位于所述第一保护环和所述第二保护环之间，其中，所述TSV穿过横向设置在所述第一保护环和所述第二保护环之间的浅沟槽隔离(STI)区，并且其中，所述STI区形成环绕所述第一保护环的环。

优选地，所述半导体基板具有绝缘体上半导体(SOI)结构，并且所述TSV穿过所述SOI结构。

优选地，该装置进一步包括：直接在所述深阱区之上的第二阱区，其中，所述第二阱区由所述第一保护环环绕并与所述第一保护环接触，并且其中，所述第二阱区和所述深阱区具有相反的导电类型。

根据本发明的再一方面，提供一种装置，该装置包括：p-型半导体基板；所述半导体基板中的深n-阱区；p-阱区，在所述深阱区上方并与所述深阱区接触；保护环，由p-型半导体基板中的n-阱区形成并且环绕所述p-阱区，其中，所述保护环从所述p-型半导体基板的前表面延伸到所述p-型半导体基板，并且其中，所述保护环与所述深n-阱区接触；金属板，与所述半导体基板的后表面接触；以及基板通孔(TSV)，穿过所述p-型半导体基板并且与金属板接触。

优选地，该装置进一步包括：集成电路器件，其包括所述p-型阱区中被所述保护环环绕的至少一部分，其中，所述集成电路器件选自主要由以下组成的组：金属氧化物半导体(MOS)、MOS变抗器、及其组合。

优选地，TSV穿过所述深n-阱区。

优选地，TSV在所述保护环的内侧。

优选地，TSV在所述保护环的内侧，并且其中，所述深阱区与整个所述p-阱区和整个所述保护环重叠，并且，横向延伸超过所述保护环的外边界，并且其中，TSV穿过所述深n-阱区。