[发明专利]一种基于同轴硅通孔工艺的三维片上环形定向耦合器

权利要求书

1.一种基于同轴硅通孔工艺的三维片上环形定向耦合器，其特征在于，包括：自上而下依次层叠设置的顶部布线层(1)、衬底层(2)和底部布线层(3)，所述顶部布线层(1)设置在所述衬底层(2)的上表面，所述底部布线层(3)设置在所述衬底层(2)的下表面；

其中，所述顶部布线层(1)包括自下而上依次设置的第一顶部互连层(11)，第二顶部互连层(12)和第三顶部互连层(13)，互联层之间设置有层间通孔(14)，所述第一顶部互连层(11)内设置有顶部第一导体(111)、顶部第二导体(112)、顶部第三导体(113)和顶部第四导体(114)，所述第二顶部互连层(12)内设置有顶部第五导体(121)和顶部第六导体(122)，所述第三顶部互连层(13)内设置有第一端口(131)、第二端口(132)、第三端口(133)和第四端口(134)；

所述第一端口(131)、所述第二端口(132)、所述第三端口(133)和所述第四端口(134)分别通过所述层间通孔(14)与所述顶部第一导体(111)、所述顶部第五导体(121)、所述顶部第三导体(113)和所述顶部第四导体(114)对应连接；

所述顶部第二导体(112)和所述顶部第六导体(122)通过所述层间通孔(14)与接地层(4)连接，所述接地层(4)位于所述顶部布线层(1)的上表面；

所述衬底层(2)内垂直贯穿设置有若干TSV通孔(5)和若干同轴TSV通孔(6)；

所述底部布线层(3)包括自上而下依次设置的第一底部互连层(31)和第二底部互连层(32)，所述第一底部互连层(31)内设置有底部第一导体(311)、底部第二导体(312)、底部第三导体(313)和底部第四导体(314)，所述第二底部互连层(32)内设置有底部第五导体(321)；所述底部第五导体(321)位于所述底部第四导体(314)的下方；

所述顶部布线层(1)内的导体通过若干所述TSV通孔(5)和若干所述同轴TSV通孔(6)与所述底部布线层(3)内的导体连接形成回路；

所述底部第一导体(311)通过两个所述TSV通孔(5)分别与所述顶部第一导体(111)和所述顶部第五导体(121)连接，所述底部第二导体(312)通过两个所述TSV通孔(5)分别与所述顶部第一导体(111)和所述顶部第四导体(114)连接，所述底部第三导体(313)通过两个所述TSV通孔(5)分别与所述顶部第三导体(113)和所述顶部第四导体(114)连接；

所述底部第五导体(321)的第一端和所述底部第四导体(314)的第一端通过一个所述同轴TSV通孔(6)与所述顶部第五导体(121)和所述顶部第二导体(112)对应连接；

所述底部第五导体(321)的第二端和所述底部第四导体(314)的第二端通过一个所述同轴TSV通孔(6)与所述顶部第六导体(122)和所述顶部第三导体(113)对应连接。

2.根据权利要求1所述的基于同轴硅通孔工艺的三维片上环形定向耦合器，其特征在于，所述顶部第一导体(111)、所述顶部第三导体(113)和所述顶部第四导体(114)均为L形导体，所述顶部第二导体(112)为矩形导体；

所述顶部第一导体(111)、所述顶部第二导体(112)、所述顶部第三导体(113)和所述顶部第四导体(114)按照顺时针方向依次设置在空间矩形的4个顶角处，该空间矩形由所述顶部第一导体(111)、所述顶部第二导体(112)、所述顶部第三导体(113)和所述顶部第四导体(114)的最外围的边对应的直线围设而成。

3.根据权利要求2所述的基于同轴硅通孔工艺的三维片上环形定向耦合器，其特征在于，所述顶部第五导体(121)为L形导体，所述顶部第六导体(122)为矩形导体；

所述顶部第五导体(121)位于所述顶部第二导体(112)的上方，所述顶部第六导体(122)位于所述顶部第三导体(113)的上方。

4.根据权利要求3所述的基于同轴硅通孔工艺的三维片上环形定向耦合器，其特征在于，所述第一端口(131)、所述第二端口(132)、所述第三端口(133)和所述第四端口(134)分别通过所述层间通孔(14)与所述顶部第一导体(111)、所述顶部第五导体(121)、所述顶部第三导体(113)和所述顶部第四导体(114)的拐角处对应连接。