[发明专利]一种防止耦合的集成电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种集成电路结构，特别是有关于防止信号线间的耦合的集成电路结构。

背景技术

随着堆叠晶片与系统级封装技术广为使用，由于晶片间距更小，电路分布愈紧密，耦合噪声已愈明显，因此在高速电路设计上，已成为重要的议题。若无因应补偿办法，该耦合噪声可能会导致信号延迟、逻辑错误、甚至造成整个电路机能失常。

通过隔离结构(特别是接地金属线或金属面)可降低串音。传统的方法具有一些缺点，因此其用途受到限制。此外，信号线一般从元件的基体层穿过若干层到达最上面的金属层。增加接地结构会因而增加电路设计的复杂度(例如：需要额外的金属层)。

发明内容

本发明的较佳实施例提供一种防止晶片间、晶片中集成电路间所产生耦合噪声的半导体结构及其形成方法。为获致上述的目的，该半导体结构包括：一包含多个金属线的封环，其中每一金属线分属不同金属层，且该金属层位于晶片边缘附近以环绕其晶片的电路区；电性连接各金属线的多个穿孔；以及隔绝各金属层的多个介电层。此封环是耦接于接地信号。通过将晶片的信号线封闭在是耦接于接地信号的封环中，以降低晶片间的串音。另外，该封环延伸入电路区因而将整个电路划分成若干子电路。这些子电路通过封环及延伸物有效地隔离开来。子电路间的耦合噪声便显著地降低。

本发明提供一种集成电路结构，形成于一半导体晶片中，所述集成电路结构包括：一封环，耦接于一信号接地，包括：多个金属线，其中每一金属线分属个别的一金属层，且环绕上述半导体晶片的一电路区；多个穿孔，耦接于一相邻上层或相邻下层的每一金属线；多个介电层，分别将各金属层与相邻下层或相邻上层的金属层隔离；以及一封环延伸物，与上述封环耦接且将电路分成若干区间，其中上述封环延伸物包括：多个额外金属线，设置于在上述电路区的个别金属层；以及多个额外穿孔，耦接于上述各额外金属线至相邻下层或相邻上层的上述额外金属线。

本发明所述集成电路结构，通过将信号线封闭于一类圆柱的耦接于接地信号的封环，介于封环内部与外部间的信号线，所产生的串音可被有效地降低。通过提供一电流回归路径，上述信号线的电感被降低。本发明与标准集电路制造及封装过程完全相容且无须额外成本。

具体实施方式

在较佳实施例中，形成过程是一直重复在其上金属间介电层形成上金属层，直至金属线在最顶金属层形成为止。通常会形成一钝化层(passivationlayer)且形成穿越钝化层的凸状垫片(bumpingpads)(或接合垫片(bondpads))。在其他实施例中，前述探讨的金属线及穿孔包含其它金属诸如：钛或铝等，且如在该技术中所周知，可通过覆盖式沉积以及定义金属层来完成。在形成的结构中，信号在基体中穿梭于多层金属线以往来于各元件之间。因此信号线遍布于多层金属层。