[發(fā)明專利]由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310289796.2
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103346149A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 多新中;陳強;鄭立榮;張復(fù)才;沈美根;姚榮偉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇博普電子科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了一種由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

????隨著無線通訊、雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，射頻、微波集成電路也得到迅速發(fā)展。片上電感是射頻、微波集成電路中不可或缺的基本無源元件，應(yīng)用在低噪聲放大器、功率放大器以及壓控振蕩器等微波射頻系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊中。與其他無源器件相比，電感占用面積大，品質(zhì)因子低，頻率響應(yīng)低。通常是微波、射頻電路改善性能的瓶頸。

集成電路片上電感的損耗有3個途徑，一是電感線圈的電阻，二是電感線圈與低阻襯底之間電場造成的電容損耗，三是電感線圈通過交變磁場在低阻襯底中感應(yīng)出的交變漩渦電流。對于前兩種損耗，目前已經(jīng)有很多方法，例如增加電感金屬厚度、采用Cu金屬互聯(lián)工藝；采用金屬隔離層使襯底與電感線圈隔離，使電場僅存在于金屬襯底隔離層與電感線圈之間，而不會分布到高損耗的低阻襯底。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感，通過PN結(jié)與金屬條構(gòu)成的復(fù)合襯底隔離層，不僅減少了片上電感由襯底電容造成的損耗，同時也減少了由漩渦電路造成的損耗。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感，包括P襯底，所述P襯底中設(shè)有多根條狀N摻雜區(qū)，所述每根條狀N摻雜區(qū)的上方設(shè)置有金屬條，所述多根金屬條相互連接且組成的網(wǎng)絡(luò)不形成任何回路，所述金屬條的上方設(shè)置有電感線圈。

前述的由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感，其特征在于：所述金屬條通過接觸孔與N摻雜區(qū)相連接。

前述的由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感，其特征在于：所述多根金屬條組成的網(wǎng)絡(luò)整體接地或接正電位。

本發(fā)明的有益效果是：

1、通過在P襯底上設(shè)置了N摻雜區(qū)之后，會在N摻雜區(qū)的側(cè)壁和底部與P襯底之間形成PN結(jié)，PN結(jié)中的內(nèi)建電場會形成高阻的耗盡層，從而使漩渦電流只能在襯底的更深處產(chǎn)生，減少了漩渦電流的損耗；

2、金屬條網(wǎng)絡(luò)保持良好的射頻接地，直流可以接正電位，也可以接地。可以有效地將電感線圈產(chǎn)生的垂直于芯片表面的電場與高損耗的襯底隔離，從而減少片上電感的電場損耗；

3、在N摻雜區(qū)加上一定的正電壓時，N摻雜區(qū)的耗盡層變寬，會使高阻層繼續(xù)向P襯底的深處擴展，繼續(xù)削弱漩渦電流的損耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感，包括P襯底1，所述P襯底1中色號在有多根條狀N摻雜區(qū)2，所述每根條狀N摻雜區(qū)2的上方設(shè)置有金屬條3，所述多根金屬條3通過第二金屬條4相互連接且組成的網(wǎng)絡(luò)不形成任何回路，金屬網(wǎng)絡(luò)中不會產(chǎn)生旋渦電流而導(dǎo)致?lián)p耗，所述金屬條3的上方設(shè)置有電感線圈5。通過在P襯底1內(nèi)設(shè)置了N摻雜區(qū)2之后，會在N摻雜區(qū)2的側(cè)壁和底部與P襯底1之間形成PN結(jié)，PN結(jié)中的內(nèi)建電場會形成高阻的耗盡層，從而使漩渦電流只能在襯底的更深處產(chǎn)生，減少了漩渦電流的損耗，其中N摻雜區(qū)2可由通常RF?CMOS工藝中的N+、Nwell、Deep?Nwell等構(gòu)成，或其他工藝中的N摻雜區(qū)。

所述金屬條3通過接觸孔與N摻雜區(qū)2相連接。

多根金屬條3組成的網(wǎng)絡(luò)整體接地，金屬條網(wǎng)絡(luò)保持良好的射頻接地，直流可以接正電位，也可以接地。可以有效地將電感線圈產(chǎn)生的垂直于芯片表面的電場與高損耗的襯底隔離，從而減少片上電感的電場損耗。

所述N摻雜區(qū)2接正電壓，在N摻雜區(qū)加上一定的正電壓時，N摻雜區(qū)的底部的耗盡層變寬，會使高阻層繼續(xù)向P襯底的深處擴展，繼續(xù)削弱漩渦電流的損耗。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種由PN結(jié)與金屬條構(gòu)成襯底屏蔽層的集成電路片上電感，通過PN結(jié)與金屬條構(gòu)成的復(fù)合襯底隔離層，不僅減少了片上電感由襯底電容造成的損耗，同時也減少了由漩渦電路造成的損耗。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界。