对称中央分接头的电感器结构的制作方法

文档序号:7249371阅读:368来源:国知局
对称中央分接头的电感器结构的制作方法
【专利摘要】一种在半导体集成电路(IC)内实施的电感器结构(105、500、900)可以包括导电材料的线圈(205、505、905),所述线圈包括位于所述线圈的长度的中点处的中央终端(140、510、910)。所述线圈可以是相对于平分所述中央终端的中线(225、535、935)对称的。所述线圈可以包括第一差分终端(210、515、915)以及第二差分终端(215、520、920)。所述电感器结构可以包括位于所述中线上的导电材料的返回线路(155、560、960)。所述电感器结构可以包括围绕所述线圈的绝缘环(220、525、945)。所述电感器结构可以包括图案化接地屏蔽,所述图案化接地屏蔽包含在位于所述线圈(905)与所述IC的基底(955)之间的IC过程层中实施的多个指状物(935、1035)。所述电感器结构可以包括绝缘壁(1150),所述绝缘壁包含形成以包围所述线圈和所述图案化接地屏蔽的高导电材料。所述绝缘壁可以耦合到所述图案化接地屏蔽的每个指状物的一端。
【专利说明】对称中央分接头的电感器结构
【技术领域】
[0001]本说明书所揭示的一个或多个实施例涉及集成电路(1C)。确切地说,一个或多个实施例涉及一种在IC内实施的中央分接头的电感器结构。
【背景技术】
[0002]与集成电路(IC)相关联的信号的频率,无论是在IC内生成的或是与IC外部的装置进行交换的,都随着时间平稳地增大。随着IC信号达到超过千兆赫的射频(RF),在IC内实施电感器结构变得可行。在IC内实施电感器结构,与使用外部电感器装置相反,它通常会降低需要电感器的系统的制造和实施成本。IC电感器结构可以在多种RF电路中实施,例如,低噪声放大器(LNA)、压控振荡器(VCO)、输入或输出匹配结构、功率放大器等。许多此类的RF电路,例如,某些VCO构造,可以实施为依赖于电路和/或装置对称性的差分电路,由此来提供最大电路性能。
[0003]虽然IC电感器结构在许多方面都是有利的,但是IC电感器结构带来了外部或离散电感器所不具有的多种非理想因素。例如,IC电感器结构通常被能够生成噪声的其他半导体装置围绕。由于IC装置位于一个导电的公共基底材料上,因此IC装置生成的信号和噪声可以耦合到构建在此公共基底材料上的IC电感器结构中。虽然IC电感器结构通常是在位置距基底层最远的一个或多个金属互连层内构建的,但是在基底层和金属互连层之间存在有限的寄生电容。这些寄生电容可以在IC电感器结构和基底层之间耦合信号。此外,由IC电感器结构在基底层内所感生的涡电流可以生成损耗从而降低IC电感器结构的品质因数(或所谓的“Q”)。
[0004]其他非理想因素涉及在IC电感器结构附近路由的互连线路(尤其是大型的接地以及供电线路)将信号电容式且电感式地耦合到IC电感器结构的能力。此外,由邻近金属线路引起的电感耦合可以改变IC电感器结构的电感值和自身共振。
[0005]每一个所描述的非理想因素都可以干扰IC电感器结构作为一个一致可再现元件的实施,所述元件的参数与IC电感器结构所处的IC环境不相关。

【发明内容】

[0006]本说明书内所揭示的一个或多个实施例涉及集成电路(1C),确切地说,涉及在IC内实施的电感器结构。
[0007]本说明书中所揭示的一个实施例可以包括在半导体IC内实施的电感器结构。所述电感器结构可以包括导电材料的线圈,所述线圈包括位于线圈的长度的中点处的中央终端。所述线圈可以是相对于平分中央终端的中线对称的。所述线圈可以包括第一差分终端以及第二差分终端。所述电感器结构可以包括耦合到所述线圈上的导电材料的返回线路(return line)。所述返回线路可以位于中线上。
[0008]所述电感器结构可以包括绝缘环。绝缘环可以围绕线圈并且按近似为恒定的预定距离与线圈隔开。绝缘环可以具有以预定距离隔开从而形成开口的第一端和第二端。例如,绝缘环的第一端和第二端与中线是等距的。
[0009]在另一方而,绝缘环可以在与中央终端相对的一个位置处耦合到返回线路上。当在实施有电感器结构的电路中时,绝缘环可以在绝缘环的长度的中点处耦合到电路的虚拟AC接地。
[0010]在另一方面,电源电压互连和接地互连不能位于绝缘环内。另外,不能允许电源电压互连和接地互连在绝缘环的预定距离内穿过中线。
[0011]在另一方面,第一差分终端和第二差分终端可以每个均位于线圈中与中央终端相对的一端。返回线路可以位于不同于线圈的导电层中。返回线路的长度约等于中线处的线圈的直径。
[0012]此外或者替代地,电感器结构可以包括图案化接地屏蔽,所述接地屏蔽包括在IC过程层内实施的多个指状物,所述IC过程层位于导电材料的线圈与IC的基底之间。
[0013]根据另一方面,所述线圈可以由多个线性区段形成。对于线圈的多个线性区段中的每一者,位于该线性区段下方的多个指状物可以基本上彼此平行并且以预定距离彼此隔开。每个指状物都可以基本上垂直于线圈的线性区段而定位,其中每个指状物都位于该线性区段的下方。
[0014]在一些实施例中,绝缘环可以包含低导电率材料并且可以耦合到每个指状物的一端。
[0015]此外或者替代地,电感器结构可以包括绝缘壁,所述绝缘壁包含形成以包围线圈和图案化接地屏蔽的高导电材料。绝缘壁可以耦合到每个指状物的一端。绝缘壁可以耦合到IC的基底。例如,绝缘壁可以耦合到设置在IC的基底内的P型扩散材料,并且所述P型扩散材料可以将绝缘壁耦合到IC的基底上。
[0016]在一些实施例中,绝缘壁包括多个垂直堆叠式导电层。每对邻近的垂直堆叠式导电层可以通过一个通孔进行耦合。用于形成绝缘壁的最高导电层可以使用某一过程层进行实施,所述过程层距IC的基底至少与用于形成线圈的过程层距基底一样远。用于形成绝缘壁的最低导电层可以使用某一过程层进行实施,所述过程层距IC的基底至少与用于形成多个指状物的过程层距基底一样近。
[0017]另一个实施例可以包括在半导体IC内实施的电感器结构。所述电感器结构可以包括导电材料的线圈,所述线圈具有位于线圈的长度的中点处的中央终端。所述线圈可以是相对于平分中央终端的中线对称的。所述线圈可以包括第一差分终端和第二差分终端,每个差分终端都位于线圈中与中央终端相对的一端。电感器结构还可以包括绝缘环,所述绝缘环围绕线圈并且按近似为恒定的预定距离与线圈隔开。绝缘环可以包括以预定距离隔开从而形成绝缘环中的开口的第一端和第二端。
[0018]电感器结构还可以包括导电材料的返回线路,所述返回线路位于IC中不同于线圈的导电层中。所述返回线路可以位于基本上在线圈内的中线上。在一个方面,返回线路的长度可以约等于中线处的线圈的直径。
[0019]绝缘环的第一端和第二端与中线是等距的。所述第一端和第二端与线圈的任一差分终端相比还可以更加靠近中央终端。在另一方面,绝缘环可以耦合到返回线路中与中央终端相对的一端上。
[0020]当在实施有电感器结构的电路中时,绝缘环还可以在绝缘环的长度的中点处耦合到虚拟AC接地。
[0021]在另一方面,电源电压互连和接地互连不能位于绝缘环内。另外,不能允许电源电压互连和接地互连在绝缘环的预定距离内穿过中线。
[0022]另一个实施例可以包括在半导体IC内实施的电感器结构。所述电感器结构可以包括导电材料的多个线圈,所述线圈包括位于多个线圈的长度的中点处的中央终端。所述多个线圈中的每一个可以是相对于平分中央终端的中线对称的。所述多个线圈可以包括第一差分终端和第二差分终端,每个差分终端都位于所述多个线圈的一端。电感器结构可以包括绝缘环,所述绝缘环围绕多个线圈并且按近似为恒定的预定距离与多个线圈隔开。绝缘环可以包括以预定距离隔开从而形成绝缘环中的开口的第一端和第二端。
[0023]绝缘环的第一端和第二端与中线是等距的。所述第一端和第二端还可以位于多个线圈中与中央终端、第一差分终端以及第二差分终端相对的那一部分的外部。
[0024]中央终端可以与第一差分终端和第二差分终端一样位于所述多个线圈的同一侧上,并且位于第一差分终端和第二差分终端之间。
[0025]当在实施有电感器结构的电路中时,绝缘环可以在绝缘环的长度的中点处耦合到电路的虚拟AC接地。
[0026]在另一方面,电源电压互连和接地互连不位于绝缘环内。另外,不能允许电源电压互连和接地互连在绝缘环的预定距离内穿过中线。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]图1为说明了根据本说明书中所揭示的一个实施例的通过中央分接头的电感器结构实施的示例性电路的电路图。
[0028]图2为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构的形貌图的
第一方框图。
[0029]图3为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构的图形表示的第二方框图。
[0030]图4为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构的侧视图的
第三方框图。
[0031]图5为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的双匝中央分接头的电感器结构的第四方框图。
[0032]图6为说明了根据本说明书中所揭示的一个实施例的电感器结构的形貌图的第五方框图。
[0033]图7-1和图7-1为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构的侧视图的第六和第七方框图。
[0034]图8为说明了某种材料的电导率对根据本说明书中所揭示的另一个实施例的IC电感器结构的电感特征和损耗特征的影响的图表,所述材料用于耦合图案化接地屏蔽结构的指状物。
[0035]图9为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构的形貌图的第八方框图。
[0036]图10为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构的形貌图的第九方框图。
[0037]图11为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构的形貌图的第十方框图。
[0038]图12为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构的形貌图的第十一方框图。
[0039]图13为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构的形貌图的第十二方框图。
[0040]图14为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构的形貌图的第十三方框图。
【具体实施方式】
[0041]尽管本说明书是以权利要求书作为结论,权利要求书限定了新颖的一个或多个实施例的特征,但是应相信,可以通过考虑结合附图所做的描述而更好地理解所述一个或多个实施例。按照要求,本说明书内揭示了一个或多个详细实施例。但应了解,所述一个或多个实施例仅仅为示例性的发明布局。因此,本说明书内所揭示的特定结构及功能细节不应解释为限制性的,而是仅仅作为权利要求书的依据,以及作为用于教示本领域技术人员在实际中的任何恰当详细结构中以各种方式应用该一个或多个实施例的代表性依据。此外,本文所使用的术语和短语并不意图用作限制,而是意图提供对本文所揭示的一个或多个实施例的可理解的描述。
[0042]本说明书内所揭示的一个或多个实施例涉及集成电路(1C),确切地说,涉及用于在IC内使用的电感器结构。根据本文所揭示的一个或多个实施例,包括返回线路的中央分接头的电感器结构可以在电感器结构内实施。所述电感器结构可以用单匝线圈来实施,所述单匝线圈是围绕平分线圈的中线对称地构建的。当在高频差分电路中实施时,电感器结构的中央分接头可以接收用于使高频差分电路偏置的电流。返回线路可以沿着单匝线圈的中线路由,并且用作使偏置电流接地的返回路径。通过这种方式,在电路内流动的偏置电流会沿着电感器结构的中线返回到地面。
[0043]绝缘环可以经配置以围绕电感器结构的单匝线圈。绝缘环可以实施为一个开口,所述开口位于绝缘环与中线的相交处。通过使单匝线圈耦合到绝缘环上,所述开口防止了在绝缘环内引起的电流在绝缘环内循环地流动。沿着电感器结构的中线对返回线路进行路由以及在绝缘环内中断电流路径会产生一利更加差分对称的电感器结构。此外,当受到电感和电容耦合的影响时,电感器结构的参数呈现出较少的可变性。
[0044]可以实施包括图案化接地屏蔽的电感器结构,所述接地屏蔽由多个平行导电条的组形成。电感器结构的图案化接地屏蔽可以将由穿过电感器结构的电流生成的电场与位于电感器结构下方的基底相隔离。图案化接地屏蔽可以经配置以不会阻碍电感器结构的线圈周围的磁场。
[0045]图案化接地屏蔽的条带可以在图案化接地屏蔽的外周处耦合在一起。导电材料的环可以用于将这些条带耦合在一起。在一个实施例中,所述导电材料的环可以经形成而具有规定的导电率。所述导电率可以在多个不同的导电率范围的一个范围之内。通过形成具有在选定的导电率范围内的导电率的导电材料的环,电感器结构的品质因数,即,“Q”可以得到控制和/或优化。此导电材料的环可以包含绝缘环或绝缘壁,或者这两者,如同在上文所描述的示例性实施例中说明的。
[0046]图1是说明了根据本说明书中所揭示的一个实施例的通过中央分接头电感器实施的示例性电路100的电路图。确切地说,电路100可以是包括单匝中央分接头电感器结构的射频(RF)差分电路。图1的呈现是为了说明物理电感器结构的电学特性以及当在电路100等RF差分电路中实施时通常与IC中央分接头电感器结构相关联的非理想因素。然而,应了解图1作为电路图,并非意图传达或说明所示多种组件的物理位置,例如,布局。如本说明书中使用“布局”或“1C布局”可以是指就平面几何形状而言的IC表示,所述平面儿何形状对应于对金属层、氧化物区域、扩散区域或者形成IC中装置的其他层进行图案化的设计掩模。
[0047]电路100表示用于IC内的压控振荡器(VCO)的电路构造。如图所示,电路100可以包括电感器结构105、电容器110、P型金属氧化物半导体(PMOS)电流源115,以及N型金属氧化物半导体装置(NMOS) 120和125。在电路100内,电感器结构105和电容器110通过节点145和150并联耦合,从而形成L-C储能电路。L-C储能电路确定了在电路100内实施的VCO的振荡频率。电路100的振荡频率是L-C储能电路的电感器结构105的值和电容器110的值的乘积。在电路100中,电感器结构105可以实施为中央分接头电感器结构。确切地说,电感器结构105可以实施为对称的单匝中央分接头电感器结构。如在本说明书中所使用的“中央分接头”或“中央终端”是指位于电感器的绕组或线圈的长度的中点处所取的耦合点。此外,电感器结构105可以是对称的中央分接头电感器结构,其中电感器结构105在平分中央终端140的中线的任一侧上是物理对称的。
[0048]虽然是一个连续的串联绕组或线圈,但是中央分接头电感器结构可以建模为串联耦合的等值的两个离散的电感器结构。例如,在图1中,电感器结构105被表示为串联耦合的两个电感器结构,标记为电感器105a和电感器105b。通过将电感器结构105实施为在电感器中点耦合的对称的中央分接头电感器结构,可以改进电感器105a与电感器105b之间的匹配。由于电路100是差分电路,因此改进电感器105a与电感器105b之间的匹配可以改进电路100的差分对称和性能。
[0049]中央终端140耦合到PMOS电流源115的漏极上。PMOS电流源115的源极耦合到具有VDD的电势的电压源130上。PMOS电流源115的栅极接收偏置电压,该偏置电压标记为Vbias。电势Vbias可以确定偏置电流的量,该偏置电流标记为Ibias,且以PMOS电流源115为源头发送到中央终端140。通过中央终端140,电流Ibias可以流入到电感器结构105中。
[0050]节点145和150形成了电路100的差分输出。同样地,电路100的差分输出电压等于信号Vwt+与Vtjut-之间的电压差。NMOS120的漏极与NM0S125的栅极被耦合到节点145。NMOS125的漏极与NM0S120的栅极被耦合到节点150。NMOS120和NMOS125中的每一个的源极被耦合到节点135并且被耦合到电压源130的负电势,该负电势通常是电路100的接地电势。NM0S120和NM0S125—起形成了含有正反馈环路(feedback loop)的交叉耦合差分对。所述正反馈环路具有一个闭合路径,所述闭合路径从NM0S120的栅极经由NM0S120的漏极到达NM0S125的栅极,并且经由NM0S125的漏极返回到NM0S120的栅极。
[0051]为了在电路100内引发振荡,可以在中央终端140处将电流Ibias注入到电感器结构105中。电流Ibias在NM0S120和NM0S125的每一者内建立了预定的操作点。通过适当的设计以满足一组振荡条件,例如,使其增益大于NM0S120和NM0S125的正反馈环路中的增益,NM0S120和NM0S125连同电感器结构105和电容器110可以结合起米形成振荡器。在一项或多项实施例中,电容器110的实施可以采用可变电抗器,即,电压控制可变电容器,以在预定频率范围内改变电路100的振荡频率。
[0052]随着电流Ibias流经电感器结构105,电流Ibias在电感器105a和电感器105b之间被分开。为了能简单理解电流Ibias如何在电感器105a与电感器105b之间流动,电流Ibias可以分为标记为ICM的共模电流以及被标记为Idiff的差分电流这两个分量电流。电流ICM可以被视作对称地在电感器105a和电感器105b的每一者中流动的常规DC电流的量。
[0053]在图示中,在电路100的平衡条件下,即,(Vout+)-(VoutJ =零伏,从NM0S120和NMOS125中的每一者流出的电流近似等于电流Ibias的一半。相应地,从电感器105a和电感器105b中的每一者流出的电流近似等于电流Ibias的一半。大小为电流Ibias的一半的电流值可以被视作从NM0S120和NM0S125中的每一者流出的共模电流。随着电路100的振荡,流经NM0S120的电流随着流经NM0S125的电流的减小而增大。随后连续地有,流经NM0S120的电流随着流经NM0S125的电流的增大而减小。因此,流经电感器105a的电流随着流经电感器105b的电流的减小而增大。随后连续地有,流经电感器105a的电流随着流经电感器105b的电流的增大而减小。
[0054]流经电感器105a和电感器105b的电流的这种方向变化可以被视作流经电感器结构105的AC差分电流Idiff。由于电感器结构105是一个中央分接头的单匝电感器结构,且相应地电感器105a和电感器105b对称于物理彼此,因此电流Idiff表示了流经电感器105a和电感器105b的对称的电流流动。例如,电路100的PMOS电流源115可以是偏置的,以生成约等于IOOmA的电流Ibias。在这种情况下,流经电感器105a和电感器105b中的每一者的电流ICM约等于50mA。
[0055]在随后的时刻Tl处,随着电路100的振荡,大约75mA电流可以从电感器105a流出进入到节点145,且大约25mA电流可以从电感器105b流出进入到节点150。在这种情况下,可以将大约为25mA的电流Idiff视作通过电感器结构105从节点150流向节点145。虽然在图1中用指示电流Idiff的单个方向的箭头来进行说明,但是电流Idiff可以通过电感器结构105在任一方向上流动。共模电流与差分电流之间的区别对于电感器结构105的性能而言是非常重要的,这是因为电流ICM在中央终端140的任一侧上对称地流经电感器结构105,而电流Idiff穿过电感器结构105在任一方向上不对称地流动。
[0056]流经NM0S120和125中的每一者的电流在节点135处汇合,并且返回到电源130。因为电路100是电源130的正电势与电源130的负电势之间的闭合路径,所以在中央终端140处接收的电流等于返回到电源130的负电势的电流。相应地,返回到电源130的负电势
的电流等于Ibias。
[0057]图1的电路100内的回路(return) 155表示从NM0S120和125中的每一者的源极到电源130的负电势的返回路径。当在IC内实施为物理电路时,回路155表示将NMOS120和125中的每一者的源极耦合到接地总线的互连材料的一个或多个区段,所述接地总线是在IC内距NM0S120和125中的每一者的源极某一有限距离处的导电层内实施的。依据对将NMOS120和125中的每一者的源终端耦合到电源130的互连材料进行路由的位置和方式,回路155的互连材料可以耦合到电感器结构105上。这种耦合的方式可以既是电容式的又是电感式的。相对于电感器结构105,对回路155的互连进行路由以使电流1-@回到电源130中所涉及的不对称性,可以导致回路155是不对称地耦合到电感器结构105。此外,在回路155的互连材料的不同区段中流动的电流的不对称性可以引起回路155到电感器结构105的不对称电感耦合。
[0058]在IC中的电路100的物理实施方案中对其他装置和物理特征(如,金属互连)进行耦合可能会影响电感器结构105的电路参数且相应地影响电路100的电路参数。在说明中,耦合到电感105的其他IC装置和物理特征可以改变电感器结构105的电感值,从而转换电路100的中央频率。将回路155不对称地耦合到电感器结构105可能会对电感器105a和105b中的一者的电感值造成比另一个更显著的影响,从而使电路100的差分完整性发生降级。此外,将共模噪声不对称地耦合到电感器结构105上可以使电感器105a和105b中一者所耦合的共模噪声比另一个更多。将共模噪声(即,由差分电路固有地减少的噪声)不对称地耦合到电感器105a和105b上可以致使共模噪声被转化为差分噪声。
[0059]图2为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构105的形貌图的第二方框图。图2说明了参考图1论述的单匝中央分接头的电感器结构105且在IC内实施的一种物理布局表示,。同样地,在本说明书通篇中,相同数字用于指代相同项。电感器结构105可以包括线圈205、中央终端140、差分终端(终端)210和215、回路155,以及绝缘环220。
[0060]虽然在本说明书中出于描述性目的被标记为四个不同的物体,但是线圈205、中央终端140以及终端210和215被耦合在一起,并且表示导电材料的一个连续区域。此外,虽然被实施为导电材料的一个连续区域或区段,但是线圈205、中央终端140以及终端210和215可以在IC的一个或多个不同的导电层内实施。所述导电层可以用一个或多个通孔耦合在一起,从而形成一个连续的导电路径。
[0061]线圈205可以实施为电感器结构105的对称单匝线圈。中线225可以按对称地平分线圈205的方式进行确定。线圈205中位于中线225的特定侧上的每个区段可以表示参考图1描述的电感器105a和105b中的一者的物理布局。虽然在图2中被实施为八边形线圈,但是线圈205可以按多种形式或形状中的任何一种来实施,所述多种形式或形状可以使用可用的IC制造过程来实施,只要线圈205围绕中线225的对称性得以保留即可。同样地,线圈205在电感器结构105内被实施为八边形线圈这种实施方案的提供仅出于清晰性和描述性目的,而并非意图进行限制。
[0062]当在RF差分电路内实施时,例如,图1的电路100,电感器结构105可以在中央终端140处接收偏置电流Ibias。如先前在本说明书中所述,中央终端140位于线圈205的长度的中点处,从而确保了线圈205的每一侧是对称的且具有相等的电感值。终端210和215中的每一者可以耦合到电感器结构105在其中实施的RF差分电路的一个差分输出节点。如先前在本说明书中描述的,当RF差分电路处于平衡条件时,源自终端210和215中的每一者的共模电流ICM约等于Ibias的一半。
[0063]随着RF差分电路切换状态,差分电流Idiff可以在线圈205内在任一方向上交替地流动。随着Idiff在流动方向上不断交替,与Idiff相关联的电流的量也会改变。通过以这种方式来描述线圈205内的电流,流经线圈205的电流可以表示为在任何特定的时刻流经终端210和215的ICM和Idiff之和。[0064]例如,中央终端140可以接收大约为IOOmA的电流Ibias。因此,流经终端210和215的每一者的共模电流可以近似为50mA。在时刻Tl,大约75mA的电流可以从终端210中流出,且大约25mA的电流可以从终端215中流出。在这种情况下,在时刻Tl,线圈205中有大约25mA的差分电流从终端215流到终端210。共模电流与差分电流之间的区别对于电感器结构105的性能而言是非常重要的,这是因为ICM在中线225的任一侧上对称地流动,而电流Idiff穿过中线225在任一方向上交替地流动。
[0065]回路155可以用设置在用于实施电感结构105的IC制造过程中的一个导电层内的一个导电材料区段来实施。在一个实施例中,回路155的长度可以约等于中线处225处的线圈205的直径,并且该回路可以基本上位于线圈205之内。回路155在其中被实施的导电层可以是与用于实施线圈205、中央终端140和/或终端210和215的导电层不同的导电层。用这种方式实施回路155可以防止线圈205、中央终端140或差分终端210和215中的一项或多项耦合到回路155上。另外,通过回路155,流经线圈205的每一侧的电流汇集并返回电源130,电源130可以位于回路155的一端,靠近或者邻近中央终端140。回路155可以设置在中线225上,从而对称地平分电感器结构105,S卩,线圈205。回路155在中线225上的实施确保了在电感器结构105内使用的电流经过电感器结构105对称地路由回最低电势。此外,回路155在中线225上的实施确保了用于将在电感器结构105中使用的电流返回到最低电势的导电材料被对称地路由通过电感器结构105。
[0066]用这种方式实施回路155确保了由将偏置电流返回到最低电势所引起的,或者由用于将偏置电流返回到最低电势的互连材料所引起的任何耦合是被对称地施加在线圈205的任一侧上的,如同被中线225平分的。保持这种对称使得线圈205的每一侧之间的匹配的电感特性得到保留。由于线圈205位于中线225的任一侧上的每一区段实施一个独立的电感器,例如,参考图1进行描述的电感器105a和105b,所以要求线圈205的每一侧的电感值的匹配能够确保用电感器结构105实施的电路内的差分信号平衡。耦合到线圈205上的与中线225的一侧不对称的任何共模噪声可以被转换为可以出现在其中实施有电感器结构105的任何差分电路的差分输出信号中一个差分噪声。
[0067]绝缘环220可以包括一个或多个基底分接头,所述基底分接头耦合到一个导电材料区段上,该区段位于用于实施电感器结构105的IC制造过程的一个导电层内。在另一个实施例中,IC制造过程的位置最低导电层,且因此垂直地最接近基底分接头的导电层,可以用于实施耦合到基底分接头的导电材料的区段。绝缘环220的导电材料可以经由一个或多个互连耦合到在实施电感器结构105的IC内可用的最低电势,即,接地电势。在一个方面,可以说绝缘环220电磁耦合到线圈205。
[0068]绝缘环220可以距线圈205的外周以一个恒定的预定距离230来围绕线圈205。例如,线圈205和绝缘环220可以是彼此同心的。线圈205和绝缘环220还可以具有相同的形状,尽管绝缘环220经尺寸设定以围绕线圈205并且是在IC的不同导电层内实施的。
[0069]由于IC电感器结构位于整个IC所共用的导电基底材料上,因此来自周围装置的噪声可以被注入到位于电感器结构正下方的基底材料中。电感器结构的线圈通常在距基底层最远的导电层中实施,并且被一个或多个介电层与基底层隔开。尽管存在这种隔离,但是电感式和电容式耦合仍都可以存在于传统的电感器结构的线圈与底层基底之间。因此,绝缘环可以位于电感器结构的周围,并且可以耦合到一个共用基底电势上,例如,IC的接地电势。将电感器结构下面的基底耦合到地面上,改善了底层基底与围绕电感器结构的装置所注入的基底噪声之间的隔离。
[0070]通常,在传统的IC电感器结构中使用的绝缘环形成了一个连续基底环,从而围绕传统的IC电感器结构的电感器线圈。由于传统的绝缘环是连续的,因此它形成了围绕传统的IC电感器结构中的线圈的一个线圈。因此,在传统的IC电感器结构的线圈与由传统的绝缘环形成的线圈之间存在一个互感。通过互感,传统的IC电感器结构中的时变差分电流可以生成磁场,从而在传统的绝缘环中引起电流。在传统的绝缘环中生成的电流所生成的磁场与传统的IC电感器结构中的电流所生成的磁场相对抗。当在电路中操作时,这种对抗的磁场降低了传统的IC电感器结构的绝对电感值。
[0071]同样地,传统的绝缘环与传统的IC电感器结构之间的互感降低了传统的IC电感器结构的电感值。此外,随着传统的绝缘环与传统的电感器结构的线圈之间的距离的减小,传统的绝缘环与传统的电感器结构的线圈之间的互感增大,并且传统的IC电感器结构的绝对电感值降低。通过电感式耦合到传统的绝缘环而使传统的IC电感器结构的电感值降低可以达到在没有绝缘环的情况下的传统的IC电感器结构的电感值的20%。
[0072]为了抵制传统的绝缘环对电感值的影响,绝缘环220包括一个开口,该开口形成了绝缘环220内的一个不连续处。不同于传统的绝缘环,绝缘环220并不形成围绕线圈205的连续线圈。绝缘环220的末端240和245靠近中央终端140,例如,电感器结构105中与差分终端210和215相对的一端,并且这两个末端由界定开口的预定距离235隔开。在另一个实施例中,所述开口可以位于中线225的中心。在这种情况下,绝缘环220的末端240和245中的每一者都可以距中线225是等距。如图所示,所述开口在中线225上与中央终端140对齐,例如,在相同的轴线上对齐。绝缘环的一部分,例如,与开口相对的位置,可以耦合到回路155,本说明书中将对此详细描述。
[0073]绝缘环220中的开口可以抑制电流围绕绝缘环220的循环,方法是中断了通过绝缘环220的电流路径。绝缘环220内的电流的降低可以减少线圈205与绝缘环220之间的电感式耦合对电感器结构105的电感值的影响。例如,在绝缘环220内由末端240与245之间的距离235所界定的开口的添加可以减少在距离230内的任何变化对电感器结构105的电感值的影响。
[0074]类似于绝缘环220形成与电感器结构105相互作用的线圈的所用方式,用于在IC内互连电路块的导电材料的区段可以形成与电感器结构105相互作用的线圈。具体而言,IC内通常用较大面积的导电材料实施的供电线路,例如,VDD和地线,更加有可能与电感器结构105相互作用。为了形成与电感器结构105相互作用的线圈,供电线路必须按照穿过中线225的方式平分电感器结构105的线圈205。当供电线路仍然在中线225的一侧上时,流过差分终端210和215的差分电流对供电线路的影响是最小的。
[0075]通过允许供电线路穿过中线225,流经线圈205的差分电流可以在穿过中线225的供电线路内引起电流。在供电线路内引起的电流可以生成磁场从而影响电感器结构105的电感值。因此,当在IC布局中实施时,IC的供电线路不可以位于界定电感器结构105的周长内,或者位于穿过中线225的距界定电感器结构105的周长的预定间隔内。在一个实施例中,绝缘环220,例如,绝缘环220的外边缘,可以是界定电感器结构105的周长。
[0076]通过实施回路155、绝缘环220中的开口,以及如上文所述的防止供电线路穿过中线225,中央分接头电感器结构的实施可以呈现出更好的差分对称性以及更稳定的电感值。参考图2进行描述的多种结构元件的使用,使得可以实现使电感器结构105的电感值的变化的减少到所设计的电感值的大约2%。
[0077]图3为提供了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构的图形表示的第二方框图。确切地说,图3说明了电感器结构105的其他方面。相应地,图3意图提供对电感器结构105的电学和电磁特性以及这些特性对图1中电路100的操作的影响这些方面的更好的理解。同样地,PMOSl 15、NMOS120和125以及VDD等组件的电路图表示也附加于此以说明电感器结构105在电路100内存在并在其内运行的操作环境。
[0078]参照图3,PM0S115的漏极终端经由互连305被耦合到中央终端140。如先前在本说明书中描述的,PMOSl 15用作从电源130的正电势到电路100的电流Ibias的电流源。当在IC布局中实施时,互连305可以沿着中线225路由到电感器结构105,从而保留在电感器结构105内的结构对称性和电流对称性。
[0079]差分终端210耦合到NM0S120的漏极终端。NM0S120的栅极终端耦合到差分终端215。差分终端215耦合到NM0S125的漏极终端。NMOS125的栅极终端耦合到差分终端215。通过这种实施方式,NMOS120和125形成了交叉耦合差分对。NMOS120和125中的每一者的源极终端耦合到互连310。流经NM0S120和125中的每一者的源极终端的共模电流和差分电流,当在互连305内汇集时,大约等于Ibias。互连310在图上表示将NM0S120和125中的每一者的源极终端耦合到回路155所必需的金属互连。为了保留电感器结构105内的结构对称性和电流对称性,可以将互连310对称地耦合到回路155中邻近差分终端210和215的第一端。
[0080]回路155中邻近中央终端140的第二端可以耦合到电源130的负电势。互连315用于将回路155耦合到电源130的负电势。互连315沿着中线225从电感器结构105路由出并到达电源130。通过这种方式的耦合,电流Ibias可以经由回路155和互连315返回到电源130。例如,互连315可以位于不同的导电层中以协助沿着中线225的路由。此外,通过这种方式对互连305、310和315进行路由确保了电流Ibias经路由而对称地沿着中线225流入电感器结构105并流出电感器结构105。这种对称路由方法防止在电感器结构105内会形成可以耦合到线圈205上的环路,这种环路可以改变电感器结构105的总电感值或者将外部噪声注入到电感器结构105中。
[0081]基底噪声的耦合可以由在位置250处将绝缘环220耦合到同路155上来进一步最小化。在位置250处将绝缘环220耦合到回路155上将绝缘环220电平分为围绕中线225的两个对称的区段。也表示电节点的位置250可以对应于电路100中在线圈205内流动的差分电流的虚拟AC接地,并且因此,对应于在绝缘环220内感应电流的虚拟AC接地。如在本说明书中使用的术语“虚拟AC接地”是指在拉出(source)或灌入(sink) AC电流时维持在稳定电势而不是直接物理耦合到参考电势的电路节点。在位置250处将绝缘环220耦合到虚拟AC接地使绝缘环220形成与线圈205的任何区段相互作用的环路的能力最小化。此夕卜,通过这种方式耦合绝缘环220使绝缘环220对电感器结构105的电感值的影响最小化。
[0082]图3中图示的实例并非意图限制本说明书中所揭示的一个或多个实施例。例如,以电路示意性形式图示的多个装置可以替换为一个或多个其他无源装置和/或有源装置。就此而论,例如,差分终端210和差分终端215可以通过所示那些装置之外的一个或多个有源装置、无源装置或它们的组合而耦合到位置250和回路155。通常,差分终端210耦合到回路155所通过的装置与差分终端215耦合到回路155所通过的装置相同,但是情况并非需要如此。以类似的方式,中央终端140可以通过不同于图3中所示那些电路元件的一个或多个其他类型的电路元件而耦合到回路155。
[0083]图4为提供了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构的侧视图的第三方框图。图4示出了沿方向箭头300的视角所得的图3的电感器结构105的侧视图。应注意在图4中,作为侧视图,在图3中可见的一个或多个物体在图4中可能是不可见的。类似地,在图4中出现的一个或多个物体在图3中可能是不可见的。
[0084]参照图4,使用三个不同的导电层来实施电感器结构105的元件。虽然是用三个导电层实施的,但是电感器结构105可以用一个或多个额外的导电层来实施。同样地,本说明书中用三个导电层来对电感器结构105进行实施的提供仅出于清晰性和描述性目的,而并非意图进行限制。例如,电感器结构105可以使用四个导电层来实施。在这种情况下,可以使用由通孔耦合在一起的两个邻近导电层来实施线圈205。通过这种方式,线圈205的品质因数,即,“Q”可以通过减少与线圈205相关联的串联电阻而得到改进。
[0085]继续参考图4,中央终端140、线圈205以及差分终端210是用距被示为基底420的基底层最远的导电层内的导电材料单个连续区段来实施的。应注意在图4中,差分终端215被差分终端210挡住而无法被看到。
[0086]回路155是位于用于实施线圈205和基底420的导电层之间的一个导电层内实施的。在图4中描绘的实例中,回路155是在位于其中实施线圈205的导电层与其中实施绝缘环220的导电层之间的一个导电层内实施的。一般地,电感器是在IC内使用距基底420最远的导电层来实施的。通常,IC制造过程的这些上导电层比位于下驻导电层更厚,且因此形成了具有的串联电阻更低、Q更高的电感器。虽然如图4所示是在线圈205下方实施,但是回路155也可以在位于用于实施线圈205的导电层上方的一个或多个导电层内实施。同样地,如本说明书的图4所示那样实施回路155的提供仅出于清晰性和描述性目的,而并非意图进行限制。
[0087]互连305表示将电感器结构105的中央终端140耦合到PM0S115的漏极终端的一个导电材料区域。互连310表示将回路155耦合到NM0S120和125中的每一者的源极终端的一个导电材料区域。互连315表不将回路155稱合到电源130的正电势的一个导电材料区域。虽然图示为导电材料单层,但是互连305、310和315中的每一者都可以使用一个或多个导电层以及一个或多个通孔来实施,所述一个或多个通孔把邻近的导电层耦合起来从而形成互连305、310和/或315中的每个对应的一者。同样地,本说明书中使用导电材料单个区域对互连305、310和315中的每一者进行实施的提供仅出于清晰性和说明性目的,而并非意图进行限制。
[0088]绝缘环120是在最接近基底420的导电层内实施的。每个触点415将绝缘环120的一个区段耦合到基底420的底层区域上。虽然是在最接近基底420的导电层内实施的,但是绝缘环220也可以在IC制造过程内可用的任何导电层内实施。同样地,如同在图4中所示的在最接近基底420的导电层中对绝缘环220的实施以及触点415的数目并非意图进行限制。
[0089]互连410表示将绝缘环220耦合到互连310的一个导电材料区域。互连410借助一个或多个通孔425在位置250处耦合到互连310。相应地,虽然所示为导电材料单层,但是互连410可以实施为将互连410耦合到互连310的一个或多个导电层。
[0090]在一个或多个实施例中,位置250可以位于用于其中实施电感器结构105的电路的AC虚拟接地处。在这种情况下,互连410可以在位置250处物理连接到绝缘环220,因此绝缘环220沿着电感器结构105的中线在绝缘环220的长度的中点处被对称地平分。通过这种方式将绝缘环220耦合到互连310可以使由绝缘环220形成且可能耦合到线圈205中一个区段的任何环路的尺寸最小化。使绝缘环220形成的环路与线圈205的耦合最小化减少了电感器结构105的感应值因绝缘环220与线圈205的接近所导致的任何可变性。
[0091]图5为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的双匝中央分接头电感器结构500的第四方框图。电感器结构500说明了绝缘环特征的使用,如在本说明书中被描述为可以应用到用两匝或多匝实施的中央分接头电感器结构中。电感器结构500可以在差分RF电路中使用,如同参考图1的电感器结构105进行描述的。图5说明了通过在围绕电感器结构500的绝缘环内设置对称开口所带来的其他方面和性能改进。
[0092]电感器结构500可以包括线圈505、中央终端510、差分终端(终端)515和520,以及绝缘环525。由于电感器结构500意欲在差分RF电路内使用,因此通常在中央终端510处会接收到偏置电流。将中央终端510耦合到线圈505的导电材料部分560可以被视作电感器结构500中位于中线535上的回路或者回路的一部分。因此,图5中所示的回路在结构上不同于图1至图4中所示的回路155,并且可以对应于(例如)图1中元件115和140之间的互连。偏置电流的一部分在终端520和515的每一者处输出到差分RF电路。虽然在本说明书中出于描述性目的被标记为四个不同的物体,但是线圈505、中央终端510以及终端515和520被耦合在一起,并且表示导电材料的一个连续区域或区段。此外,线圈505、中央终端510以及/或者终端515和520中的每一者可以在IC的一个或多个不同的导电层内实施。所述导电层可以用一个或多个通孔耦合在一起,从而形成一个连续的导电路径。
[0093]线圈505作为电感器结构500的对称双匝线圈来实施。中线535可以按对称地平分线圈505的方式进行确定。虽然在图5中被实施为双阻八边形线圈,但是线圈505可以包括以IC制造过程可允许的多种形式或形状来实施的两匝或多匝,只要线圈505围绕中线535的对称性得以保留即可。同样地,线圈505在电感器结构500内被实施为双匝八边形线圈这种实施方案被提供仅出于清晰性和描述性目的,而并非意图进行限制。在另一个实施例中,例如,线圈505的阻可以堆叠在一起,其中线圈的每一阻在IC的不同导电层中实施。在不同的导电层中实施的每一匝都可以通过一个或多个通孔而耦合到邻近导电层中的一匝上,从而形成一个连续线圈。
[0094]绝缘环525可以包括一个或多个基底分接头,所述基底分接头耦合到一个导电材料区段上,该区段位于用于实施电感器结构500的IC制造过程中的导电层内。在另一个实施例中,IC制造过程的最低导电层,且因此垂直地最接近基底分接头的导电层,可以用于实施耦合到基底分接头的导电材料区段。绝缘环525的导电材料可以通过IC内的互连材料耦合到在实施电感器结构500的IC内可用的最低电势,即,接地电势。绝缘环525可以距线圈505的外周以一个恒定的预定距离来围绕线圈505。在另一个实施例中,绝缘环525可以在绝缘环525的长度的中点处耦合到位于其中实施电感器结构500的电路中的虚拟AC接地。[0095]图5说明了在线圈505和绝缘环525内的电流对线圈505与绝缘环525之间的互感的影响。在线圈505中,Idiff为时变差分电流,它从终端515流向终端520。如在本说明书中所述,与在任一方向上对称地从中央终端510流走的共模电流不同,Idiff流动穿过电感器结构500。同样地,Idiff相对于中线535不对称地流经电感器线圈505。Idiff流动经过电感器结构500会生成磁场,所述磁场在绝缘环525内感生出电流,该电流被标记为IHng,它以与Idiff相反的方向流动。
[0096]电流IHng生成对抗电流Idiff通过线圈505的流动的磁场。如同先前在本说明书中讨论的,在传统的IC电感器结构中,电流在绝缘环内的不受阻的流动可以影响传统的IC电感器结构的电感值。绝缘环525内的长度的开口 530用于中断电流Ling在绝缘环525内流动的路径。在图5中,用于表示电流IHng的箭头的长度说明了在绝缘环525内的多个位置处的电流I_g的电流密度。参照图5,电流IHng的电流密度在最接近开口的位置内是最低的,而在距离开口最远的位置内是最高的。
[0097]相应地,由电流IHng在绝缘环525中生成的磁场在最接近开口的位置处是最弱的,而在距离开口最远的位置处是最强的。因此,线圈505与绝缘环525之间的耦合在最接近开口的位置处是最弱的,而在距离开口最远的位置处是最强的。虽然绝缘环525中的电流密度在最接近开口的位置处降低,但是电流密度的变化在绝缘环525中如同中线535所平分的在绝缘环525内的开口的任一侧上是对称的。沿着中线535对开口的中心进行定位确保了电流Ung的电流密度的变化,以及相应地线圈505与绝缘环525之间的耦合的水平在电感器结构500中相对于中线535是对称的。
[0098]为了说明用中线535将开口对称地平分的重要性,假设绝缘环525顺时针旋转90度。由于线圈505与绝缘环525之间的耦合在开口附近是最弱的,故线圈505与绝缘环525之间的耦合在线圈505中包括终端520的一侧内比在线圈505中包括终端515的一侧内要弱。通过未在绝缘环525内在中线535上使开口位于中间而产生的线圈505与绝缘环525之间的耦合不对称性可以使得发生从共模信号到差分信号的转换。
[0099]继续先前的将绝缘环525顺时针旋转90度的说明,耦合到绝缘环525的接地电势可以含有一定量的噪声。所述噪声信号可以由绝缘环525耦合到线圈505。由于开口的旋转引起了线圈505的每一侧与绝缘环525之间的耦合的不对称水平,因此与线圈505中含有终端520的一侧相比,更多的噪声信号被耦合到含有终端515的一侧。线圈505的一侧内的噪声信号与线圈505的另一侧内的噪声信号的功率的差异显示为其中实施电感器结构500的电路内的差分噪声信号。
[0100]使绝缘环525的开口位于中线535的中心确保了噪声信号对称地耦合到线圈505的每一侧。在这种情况下,噪声信号显示为共模信号,所述共模信号在一定水平下由典型的差分电路固有地抵消。相同的耦合不对称性也可以影响电感器结构500内固有的双电感器的电感值匹配。
[0101]图6为说明了根据本说明书中所揭示的一个实施例的用于在IC内使用的电感器结构600的形貌图的第五方框图。电感器结构600可以在IC内实施,例如,作为IC电感器结构。如图所示,电感器结构600可以包括线圈605以及图案化接地屏蔽(PGS)结构610。PGS结构610可以提供与基底生成的噪声的隔离。另外,PGS结构610可以用于改进电感器结构600的“Q”。[0102]线圈605可以包括终端615、终端620以及使用通孔(未图示)耦合到线圈605的互连625。线圈605可以在IC制造过程中含有高导电率材料的多个过程层中的一者或多者内实施。在一个实施例中,电感器结构600的线圈605可以在IC制造过程中含有最大导电率材料的过程层中实施。例如,IC制造过程中距基底655最远的金属层通常被视作导电率非常高(如果不是最高的话)的过程层,并且可以用于实施线圈605。应理解,虽然图示为形成了单个金属层,但是线圈605可以由使用一个或多个通孔彼此耦合的两个或多个堆叠式金属层形成。
[0103]终端615和620位于电感器结构600的远端。终端615和620可以用于将电感器结构600耦合到其中实施电感器结构600的IC内的一个或多个其他电路元件。为了使终端620在线圈605的外周之外可用,可以使用金属层来形成互连625,所述金属层不用于实施线圈605的任何匝。相应地,如上文所述可以使用一个或多个通孔将线圈605的最内匝耦合到互连625。
[0104]PGS结构610的特征可以在于指状物640。在一个实施例中,线圈605可以与绝缘环645和绝缘壁665同心。出于说明目的,除非另有指示,否则在本说明书中对绝缘环645的引用也可以指用于将绝缘环645耦合到位于绝缘环645上方的金属结构的任何触点。在图6中,绝缘壁665紧邻绝缘环645而不具有任何中介空隙。然而,在另一个实施例中,绝缘壁665可以比所示的要大,因此会有一个基本上恒定的距离将绝缘环645的外边缘与绝缘壁665的内边缘隔开。在又一个实施例中,绝缘环645可以在绝缘壁665的下方延伸或者整体位于绝缘壁665的下方,因此在图6所描绘的视角中绝缘环645是不可见的。
[0105]出于说明目的,指状物640被细分为四组不同的基本上平行的指状物,图示为指状物640A、指状物640B、指状物640C以及指状物640D。指状物640A到640D的每一组中的每个指状物都可以经由一个或多个触点(未图示)在每个对应的指状物640的一端耦合到绝缘环645,并且朝向线圈605的中心向内延伸。指状物640A从绝缘环645的顶边缘向下延伸,并且基本上垂直于此上边缘。指状物640B从绝缘环645的右边缘向左延伸,并且基本上垂直于此右边缘。指状物640C从绝缘环645的底边缘向上延伸,并且基本上垂直于此底边缘。指状物640D从绝缘环645的左边缘向右延伸,并且基本上垂直于此左边缘。
[0106]指状物640中的每一者都可以使用过程层而形成为金属条,所述过程层位于用于形成线圈605的过程层与基底655之间。在线圈605的每个线性区段的下方,PGS结构610中从下方穿过并且位于相同的组中的指状物640经对齐相对于彼此平行。并且,相同的组中的成对的邻近指状物可以由相同的预定距离隔开。在一个实施例中,预定距离可以是用于实施电感器结构600的IC制造过程所允许的最小金属间隔。
[0107]例如,指状物640A可以基本上相对于彼此平行,并且基本上垂直于线圈605的线性区段,指状物640A中的每一者位于该线性区段的下方。另外,指状物640A可以按相同的预定间隔彼此隔开。可以理解的是,指状物640A并不垂直于线圈605中直接耦合到终端615的区段。指状物640B可以基本上相对于彼此平行,并且基本上垂直于线圈605的线性区段,指状物640B中的每一者位于该线性区段的下方。指状物640B可以按相同的预定间隔彼此隔开。指状物640C可以基本上相对于彼此平行,并且基本上垂直于线圈605的线性区段,指状物640C中的每一者位于该线性区段的下方。指状物640C可以按相同的预定间隔彼此隔开。可以理解的是,指状物640C并不垂直于线圈605中直接耦合到终端620的区段。指状物640D可以基本上相对于彼此平行,并且基本上垂直于线圈605的线性区段,指状物640D中的每一者位于该线性区段的下方。指状物640D可以按相同的预定间隔彼此隔开。
[0108]在电感器结构600中,电流用箭头660表示。相应地,指状物640中的每一者的取向基本上垂直于线圈605的某区段内的电流方向,指状物640中的每一者位于该区段的下方。通过用这种方式来定位指状物640,指状物640对由流经线圈605的电流所生成的磁场的影响得以减小。通过这种方式来定位指状物640可以增大电感器结构600的效率,这是因为围绕线圈605各匝的磁场内所存储的能量不会被PGS结构610阻碍或耗散。
[0109]事实上,PGS结构610的指状物640提供了位于线圈605的基本上所有部分下方的连续屏蔽。例如,PGS结构610可以通过实施而至少延伸到由线圈605的外边缘所界定的外周。在一个实施例中,PGS结构610的指状物640中的每一者可以以预定距离延伸超过线圈605的外周。例如,指状物640中的每一者可以以相同的距离或长度延伸超过线圈605的外周。
[0110]绝缘壁665可以经配置以包围线圈605和指状物640。绝缘壁665可以用IC制造过程的两个或多个导电过程层来实施,所述IC制造过程用于实施电感结构600。绝缘壁665可以使用过程层来实施,例如,用于实施线圈605或指状物640的那些过程层。在一个实施例中,用于实施电感结构600的IC制造过程的每个金属层可以垂直地堆叠以形成绝缘壁665。在这种情况下,用于实施绝缘壁665的每对垂直邻近金属层可以使用一个或多个通孔而耦合在一起,从而形成连续的导电结构,例如,围绕指状物640的壁。
[0111]如图6中所示,指状物640中的每一者可以经由一个或多个触点而耦合到绝缘环645上。在这种情况下,如果需要的话,可以排除绝缘壁665。在另一个实施例中,绝缘壁665可以耦合到指状物640中的每一者中延伸到线圈605的外周以外的末端部分。在这种情况下,绝缘壁665可以经由多个触点而耦合到绝缘环645,从而将绝缘壁665和指状物640耦合到基底655。
[0112]PGS结构610可以耦合到其中实施电感器结构600的IC内的已知电势上。在典型的P型基底IC过程中,PGS结构610可以耦合到与基底655所耦合的接地电势相同的接地电势上或者是最负的电势上。通过以这种方式来实施,PGS结构610可以形成一个接地平面,所述接地平面对基底655进行屏蔽保护使其免受由在电感器结构600中流动的电流所生成的电场的影响。此外,PGS结构610可以使电感器结构600与在IC中运行的其他电路块在基底655内生成的噪声相隔离,其中PGS结构610在所述IC内实施。
[0113]图7-1和图7-1为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构700的侧视图的第六和第七方框图。图7-1和图7-1示出了电感器结构700的侧视图,所述电感器结构可以基本上如参考图6的电感器结构600所述那样来实施。图7-1和图7-1的提供是作为示例性说明的。同样地,图7-1和图7-1并未按照与图6相同的比例进行绘制。另外,图7-1和图7-1说明了在图6呈现形貌图中不可见的电感器结构700的多个方面。
[0114]图7-1说明了电感器结构700的侧视图,其中绝缘壁(例如,图1中的绝缘壁665)未不出。如图所绘,电感器结构700的线圈705设置在上金属层内,例如,距用于实施电感结构700的IC制造过程中的基底755较远或最远的金属层。虽然在图7-1中所绘为是使用单个金属层来实施的,但是可以使用两个或多个垂直堆叠式金属层来实施线圈705。在这种情况下,线圈705的邻近金属层可以用一个或多个通孔耦合起来。
[0115]应理解线圈705可以在比较接近或最接近基底755的一个或多个金属层内实施。通常,在IC制造过程内,位置距基底755较远的金属层可以比位置距基底755较近的金属层要厚。因此,距基底755较远的金属层倾向于具有可用过程层的较高或最高水平的导电率。因此,在距基底755最远的金属层中实施线圈705通常提供了较好的电感特征,例如,电感器结构700会具有较低的串联电阻。然而,在本说明书中所描述的用距基底755最远的单个导电层对线圈705进行实施的提供仅仅是出于说明目的,而并非意图对本文所揭示的一个或多个实施例进行限制。
[0116]互连725借助一个或多个通孔730而耦合到线圈705。互连725可以在一个金属层中实施,该金属层不同于用于实施线圈705的金属层。针对互连725使用一个不同的金属层使得线圈705的末端部分(S卩,线圈705的最内匝的末端)可以路由出线圈705以耦合到额外的IC电路装置上。虽然在图7-1中所绘为是使用单个金属层来实施的,但是可以使用两个或多个垂直堆叠式金属层来实施互连725。在这种情况下,形成互连725的金属堆中的每个邻近层可以用一个或多个通孔耦合。
[0117]应理解互连725可以在位于线圈705上方(B卩,与线圈705相比距基底755更远)的一个或多个金属层内实施。同样地,如图7-1中所示的用位于线圈705下方的单个导电层对互连725进行实施的提供仅仅是出于说明目的,而并非意图对本文所揭示的一个或多个实施例进行限制。
[0118]指状物740的取向通常垂直于线圈705的某个区段中的电流方向,所述指状物740中的每一者均位于该区段的下方。在图7-1中仅对指状物740的单个组进行了说明。如图所示,指状物740中的每一者可以使用最接近基底755的金属层来实施。通常,尽可能靠近基底755来实施PGS结构提供了线圈705与基底755之间的较优的隔离。虽然被说明为在最接近基底755的金属层中实施,但是指状物740也可以在位于基底755与线圈705之间的任何导电过程层内实施。同样地,本说明书中对指状物740在最接近基底755的金属层中形成的描述仅仅是出于说明目的,而并非意图对所揭示一个或多个实施例进行限制。
[0119]在一个实施例中,指状物740中的每一者可以在一端耦合到绝缘环745。绝缘环745可以经尺寸设定而包围线圈705的整个外周。如图7-1中所示,指状物740中的每一者可以通过触点760中的一个触点而耦合到绝缘环745。绝缘环745 (例如)可以耦合到IC的接地电势从而在耦合到其上的每个指状物740内以及基底755中位于绝缘环745内的那一部分中形成一个已知恒定电势。如同参照图6所述,本说明书中对绝缘环745的引用也包括触点760 (或者图7-2的触点705),除非另有指示或者如上下文所指示。绝缘环745可以用低导电率材料来实施,例如,P型或P加型扩散植入物。通过这种方式,指状物740中的每一者可以用低电导率材料耦合在一起。
[0120]图7-2描绘了电感器结构700的侧视图,其中示出了绝缘壁765。绝缘壁765可以基本上如参考图6的绝缘壁665所述那样来实施。如上文所述,PGS结构可以用指状物740来实施,所述指状物耦合到绝缘环745上,因此,也耦合到基底755上(在图7-2末图示)。然而,PGS结构也可以采用多种其他配置来实施。
[0121]例如,在图7-2中,绝缘壁765被描绘为使用触点705耦合到绝缘环745。同样地,绝缘壁765耦合到基底755。在一个实施例中,与绝缘环745相反,PGS结构的指状物740可以直接耦合到绝缘壁765。使用这种方法,指状物740中的每一者的末端部分可以使用绝缘壁765的高电导率材料(如,金属)而耦合在一起。
[0122]如图7-2所说明的,绝缘壁765可以包括垂直地堆叠的两个或多个金属层720。每对垂直地邻近的金属层720可以使用一个或多个通孔775而耦合在一起。多个金属层720的相互耦合可以形成一个高电导率层,所述高电导率层可以用于在PGS结构内将邻接的指状物740耦合起来。
[0123]在一个实施例中,用于形成绝缘壁765的最高导电层(例如,图7-2中所示的顶金属层720)可以位于距基底755至少与用于形成线圈705的导电层距基底一样远的位置。例如,最高金属层720的形成可以使用与用于形成线圈705的过程层相同的过程层,而且还可以构建得更高,使得,与用于形成线圈705的过程层相比,绝缘壁765的最高过程层距基底755更远。另外,用于形成绝缘壁765的最低导电层(例如,图7-2中所示的最低金属层720)可以位于距基底755至少与用于形成指状物740的过程层距基底一样近的位置。例如,绝缘壁765的最低金属层720的实施可以使用与用于形成指状物740的过程层相同的过程层,而且还可以使用位置较低的过程层来形成,例如,与用于形成指状物740的过程层相比更加靠近基底755的过程层。
[0124]图8为说明了某种材料的电导率对根据本说明书中所揭示的另一个实施例的IC电感器结构的电感特征和损耗特征的影响的图表,所述材料用于将PGS结构的指状物耦合起来。图8说明了用于耦合PGS结构的指状物中的单独指状物的材料电导率对并入了 PGS结构的电感器结构的电感值的影响,以及对该电感器结构的Q的影响。图8的图表描绘了电感曲线805以及Q曲线810。纵轴是以毫微亨利来标定的。横轴表示导电率并且用已被标准化为铜导电率的单位来标定。图8的图表所说明的值是从三维电磁模拟中获得的。
[0125]在利用金属PGS结构的传统IC电感器结构中,整个PGS结构由单个不间断的金属层(如,金属片)组成。不间断的PGS结构有效地将传统电感器结构下方的基底与由在传统电感器结构的线圈内流动的AC电流所生成的电磁场隔离开。此外,不间断的PGS结构将传统电感器结构与可以从传统电感器结构邻近处的其他电路块所传播的噪声隔离开。然而,在传统电感器结构中,由在其中流动的AC电流所产生的磁场会在不间断的PGS结构内生成电流。在传统电感器结构的不间断的PGS结构内感生的电流可以造成能量损耗,这种能量损耗可以使传统电感器结构的Q发生降级。
[0126]再次参考图8,对用于对PGS结构的指状物进行互连的材料的Q以及相关电导率进行了说明。窗口 815示出了图8中Q曲线810发生降级的一个区域。与PGS结构相关联的Q降级导致了电感器结构对射频(RF)IC电路而言是不足的。Q曲线810展示了用于对PGS结构的指状物进行互连的材料的电导率的两个范围可以使电感器结构的Q得以改进。
[0127]窗口 820说明了用于对PGS结构的指状物进行互连的材料的减小电导率与电感器结构的Q以及电感的增大相对应。在窗口 820内发生的由Q曲线810展示的Q增大以及由电感曲线805展示的电感增大的原因是:用于对PGS结构的指状物进行互连的材料的电导率低从而防止了电流在所述指状物之间流动。被防止或者禁止在PGS结构的指状物之间流动的电流是由在电感器结构内由AC电流生成的电场所感生的。防止在指状物之间发生电流流动可以降低PGS结构内的电阻损耗,这种结果倾向于增大电感器结构的Q。
[0128]窗口 825说明了用于对PGS结构的指状物进行互连的材料的增大电导率与电感器结构的Q增大以及电感减小相对应。在窗口 825内出现的由Q曲线810展示的Q增大以及由电感曲线805展示的电感减小是因为:用于对PGS结构的指状物进行互连的材料的电导率高从而显著地减小了指状物之间的电阻。降低指状物间电阻,例如,指状物之间的电阻,可以降低在PGS结构内发生的电阻损耗,这种结果倾向于增大电感器结构的Q。
[0129]图9为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的电感器结构900的形貌图的第八方框图。图9描绘了 IC内的电感器结构900的物理布局。如图所示,电感器结构900被绘制为双匝中央分接头电感器结构。电感器结构900的实施可以利用图8的窗口 820中所说明的特性,例如,用于对PGS结构的指状物进行互连的材料的低导电率。
[0130]电感器结构900可以包括线圈905、中央终端910、差分终端(终端)915和920、电路块925,以及绝缘环945。如图所示,电路块925可以耦合到线性区段,例如,线圈905中向外延伸超过绝缘环945的“腿状物”。如图所示,电路块925可以经由一个或多个连接或终端而耦合到线圈905的腿状物,例如,耦合到终端915和920。在一个实施例中,接地金属可以位于电路块925的下方并在下方实施,并且可以由低损耗材料形成。导电材料的返回线路960可以按照与图5中所示的类似方式耦合到线圈905。所述返回线路可以定位在中线935上。
[0131]虽然在本说明书中出于说明目的而被标记为四个不同的物体,但是线圈905、中央终端910以及终端915和920被耦合在一起,并且可以表示导电材料的一个连续区域。此夕卜,虽然被实施为导电材料的一个连续区域或区段,但是线圈905、中央终端910以及终端915和920可以在IC的一个或多个不同的导电(例如,金属)过程层中实施。所述导电层可以使用一个或多个通孔而耦合在一起,以形成一个连续的导电路径。
[0132]线圈905可以实施为电感器结构900的对称的双匝线圈。中线935可以按对称地平分或基本上对称地平分线圈905的方式进行确定。虽然在图9中被实施为八边形线圈,但是线圈905可以按多种形式或形状中的任何一种来实施,所述多种形式或形状可以使用可用的IC制造过程来实施,只要线圈905围绕中线935的对称性得以保留即可。同样地,线圈905在电感器结构900内被实施为八边形线圈这种实施方案的提供仅仅是出于说明目的,而并非意图对本说明书中揭示的一个或多个实施例进行限制。
[0133]PGS结构可以在用于实施线圈905和基底955的导电过程层之间实施。PGS结构可以位于由线圈905的外边缘所界定的外周的下方并且延伸到所述外周以外。PGS结构可以包括多个指状物935以及一个绝缘环945,并且因此PGS结构的特征在于所述多个指状物935以及一个绝缘环945。指状物935中的每一者可以经定位基本上垂直于线圈905的区段,指状物935在该区段的下方延伸。同样地,每个指状物935基本上垂直于流经线圈905的区段的电流的流动。如图9所示,PGS结构的每个指状物935在一端耦合到绝缘环945。线圈905可以与绝缘环945是同心的,绝缘环945被定位成距线圈905的外边缘以基本上恒定的距离包围线圈905。
[0134]绝缘环945可以在电感器结构900的PGS结构内沿着每个指状物935的远端定位,所述PGS结构向外延伸超过线圈905的外周。每个指状物935可以用一个或多个触点(未图示)在一端(例如,在“远”端)耦合到绝缘环945。绝缘环945可以由低电导率材料形成或组成,所述材料具有的电导率在图8的窗口 820界定的范围内。在一个实施例中,用于实施绝缘环945的材料可以是植入在基底955内的低电导率P型扩散材料。将电感器结构900的指状物935与P型扩散材料的高电阻材料耦合在一起可以减少在指状物935之间的电流流动。指状物935之间的电流流动减少可以在电感器结构900内引起损耗。减少这些电阻损耗可以改进电感器结构900的Q。
[0135]图10为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构900的形貌图的第九方框图。确切地说,图10说明了具有可以改进电感器结构900的Q的一利物理精制方式(physical refinement)的一个实施例。
[0136]参考图10,平行的指状物1035位于线圈905的某些区段的下方,所述区段延伸到电感器结构900的PGS结构的线圈905的线匝以及绝缘环945以外,从而形成差分终端915和920。可以作为金属条实施的指状物1035基本上类似于指状物935,它们可以耦合到线性区段1045。在一个实施例中,线性区段1045可以耦合到绝缘环945。线性区段1045可以由与用于形成绝缘环945的低电导率材料相同的材料形成。指状物1035中的每一者可以通过一个或多个触点(未图示)而耦合到线性区段1045。在图10所绘的实例中,指状物1035可以布置成两列,其中每一列都定位在线圈905的一个腿状物的下方。指状物1035中的每一者都基本上垂直于线圈905的腿状物。
[0137]在线圈905的腿状物的下方添加指状物1035以及线性区段1045防止与流经电感器结构900的电流相关联的电磁场会在基底955内生成涡电流。通过使用线性区段1045将线圈905的腿状物下方的指状物1035耦合在一起,可以防止电流在指状物1035之间流动。降低在基底955内生成涡电流的能力并且防止在线圈905的腿状物下方的指状物1035内发生电阻损耗可以进一步减少在电感器结构900内可能发生的损耗。这种损耗的减少可以改进电感器结构900的Q。
[0138]图11为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构900的形貌图的第十方框图。图11说明了可以对电感器结构900提供额外的Q改进的电感器结构900的一种物理精制方式。图11说明了利用高导电性材料的一个实施例。图11中利用的导电材料(例如)可以具有的导电率在由图8的窗口 825界定的范围内。所述导电材料可以用于在电感器结构900的PGS结构内将指状物935和1035耦合起来。电感器结构900还可以包括绝缘壁1150。
[0139]参照图11,电感器结构900的PGS结构的外周由绝缘壁1150围绕。如同先前描述的,绝缘壁,如绝缘壁1150,可以包括垂直地堆叠的两个或多个金属层。每对垂直地邻近的金属层可以使用一个或多个通孔而耦合在一起。多个金属层的相互耦合形成了一个高电导率路径,所述高电导率路径可以用于将PGS结构的邻接的指状物935以及指状物1035耦合起来。通过这种方式,每对邻接的指状物可以用高电导率材料耦合起来。
[0140]在一个实施例中,用于实施绝缘壁1150的金属层可以包括实施电感器结构900的IC制造过程的一个或多个或所有金属层。在另一个实施例中,绝缘壁1150可以至少包括用于实施线圈905的金属层以及用于实施电感器结构900中PGS结构的金属层,例如,用于实施指状物935和/或1035的金属层。在任何一种情况下,每对垂直地邻近的金属层可以由一个或多个通孔或通孔堆而耦合起来。
[0141]如所论述的,使用具有图8的窗口 825内的电导率的材料来将PGS结构的指状物935和1035连接起米可以有效地降低将PGS结构的金属条连接起来的材料的电阻。降低该电阻可以降低电感器结构900的PGS结构中的电阻损耗,并且,相应地,增大电感器结构900的Q。与窗口 825相关联的Q的增大是由将PGS结构的指状物935和1035连接起来的材料的高电导率引起的,这种高电导率在PGS结构中极大地减少了指状物935与1035之间的电阻。
[0142]在一个实施例中,绝缘壁1150中被线圈905的腿状物中的每一者所通过的那一部分可以是至少部分不连续的。确切地说,用于形成绝缘壁1150的一个或多个导电层可以是不连续的或者间断的,以允许线圈905的腿状物中的每一者可以通过绝缘壁1150。虽然形成绝缘壁1150的一个或多个导电层可以具有不连续处以允许每个对应的腿状物穿过,但是应理解并不是绝缘壁1150的所有的层都需要具有不连续处或间隙。
[0143]绝缘环945可以位于绝缘壁1150的下方。绝缘环945可以使用一个或多个触点而耦合到用于形成绝缘壁1150的最低金属层上。如上文所述,绝缘环945可以经如图所示尺寸设定、可以在绝缘壁1150的下方延伸,或者可以完全地位于绝缘壁1150的下方,从而在所示的实例中是不可见的。
[0144]在一个实施例中,可以使用用于形成绝缘壁1150的最低金属层来形成指状物935和1035。这样,指状物935和1035可以形成为绝缘壁的一部分。
[0145]图12为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构900的形貌图的第十一方框图。图12说明了一个实施例,其中示出了电感器结构900的进一步物理精制方式,它可以增大电感器结构900的Q0
[0146]通常,电感器结构被用作IC内的RF电路组件。例如,电感器结构900等中央分接头电感器通常是在实施差分RF压控振荡器(VCO)时使用的。在这种情况下,电路块925可以是形成了 RF VCO的核心的交叉稱合gm单元。还表示电节点的gm单元的源极连接的物理位置可以对应于RF VCO电路中在线圈905内流动的差分电流的虚拟AC接地。
[0147]如在本说明书中使用的术语“虚拟AC接地”可以指在拉出或灌入AC电流时维持在稳定电势而不是直接物理耦合到参考电势的电路节点。在一个实施例中,电路块925可以沿着线圈905的线性区段重新定位。虚拟AC接地可以位于电路块925内,例如,在gm单元的差分晶体管对的两个源极耦合处的节点处。电路块925内的虚拟AC接地可以按与绝缘壁1150相同的或类似的方式耦合到IC的实际接地,例如,在多个导电层通过通孔垂直地耦合到此处,从而形成一条低损耗路径,由此为电感器结构900提供了对Q的进一步改进。
[0148]此外,将电路块925的位置转移到基本上与绝缘壁1150中被线圈905的腿状物延伸越过的那一部分邻近的位置,这样可以提供电感器结构900中的额外Q改进。参照图12,电路块925和终端915以及920的位置已经从位于线圈905的腿状物的端点处或端点周围,例如,如图11所示的距线圈905较远的位置,而改变为图12中所描绘的位置。
[0149]图13为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构的形貌图的第十二方框图。图13说明了一项实施例,其中绝缘壁1150仅围绕电感器结构900的线圈905。相应地,尽管如参考图11和图12所述,指状物935可以耦合到绝缘壁1150上,但是指状物1035可以经由多个触点而耦合到线性区段1045。线性区段1045可以耦合到设置在绝缘壁1150下方的绝缘环945上。在图13所绘的实例中,电路925位于线圈905的腿状物的末端附近。就此而论,触点915和920也可以位于腿状物的末端附近,例如,在腿状物上大约距线圈905最远的一个位置处。
[0150]图14为说明了根据本说明书中所揭示的另一个实施例的图9的电感器结构的形貌图的第十三方框图。与图13类似,图14说明了一项实施例,其中绝缘壁1150仅围绕电感器结构900的线圈905。如参考图11和图12所述,指状物935可以耦合到绝缘壁1150。指状物1035可以经由多个触点而耦合到线性区段1045。在图14所绘的实例中,电路925位于线圈905腿状物中最接近线圈905的末端附近。就此而论,触点915和920也可以位于腿状物的末端处或者末端附近,例如,在腿状物上大约距线圈905最近的一个位置处。
[0151]本说明书中揭示的一个或多个实施例提供了一种中央分接头IC电感器结构,所述电感器结构呈现出与传统电感器结构相比有所改进的匹配特征以及有所改进的对耦合效应的抗扰性。所述IC电感器结构可以相对于把IC电感器结构的中央分接头平分的中线而对称地构建。
[0152]在一些实施例中,绝缘环可以构建成围绕中央分接头IC电感器结构的线圈的外周。所述绝缘环可以是不连续的,即绝缘环可以包括以中线为中心的开口。绝缘环中的不连续性阻碍了感应电流在绝缘环内流动。在单匝中央分接头电感器结构的情况下,在与线圈不同的导电层中的返回线路可以被添加到电感器结构中。在多匝中央分接头电感器结构的情况下,返回线路可以与线圈位于相同的导电层中。返回线路可以对称地沿着中线而居中,并且返回电流可以源自把IC电感器结构的单匝线圈对称平分的一条路径上的IC电感器结构。
[0153]在一些实施例中,中央分接头电感器结构可以包括图案化接地屏蔽,所述接地屏蔽包括在IC过程层内实施的多个指状物,所述IC过程层位于中央分接头IC电感器结构的线圈与IC的基底之间。绝缘环可以耦合到每个指状物的一端。
[0154]在一些实施例中,可以形成包含高导电材料的绝缘壁以包围线圈和图案化接地屏蔽。绝缘壁可以耦合到每个指状物的一端,以及/或者可以耦合到IC的基底。绝缘壁可以包括多个垂直堆叠式导电层,其中每对邻近的垂直堆叠式导电层是经由一个通孔而耦合的。用于形成绝缘壁的最高导电层可以使用某一过程层进行实施,所述过程层距IC的基底至少与用于形成线圈的过程层距基底一样远。用于形成绝缘壁的最低导电层可以使用过程层进行实施,所述过程层距IC的基底至少与用于形成多个指状物的过程层距基底一样近。
[0155]本文中所用术语“一”和“一个”被定义为一个或一个以上。本文中所用的术语“多个”被定义为两个或两个以上。本文中所用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多。本文中所用的术语“包括”和/或“具有”被定义为包含,即开放式语言。除非另有指示,否则本文中所用术语“耦合”被定义为连接,无论是不存在任何中间元件的直接连接,还是存在一个或多个中间元件的间接连接,所述中间元件例如,一个或多个有源和/或无源装置等电路组件。两个元件也可以按照机械方式、电方式或通信链接方式通过通信信道、路径、网络或系统来耦合。
[0156]在不脱离实施例的精神或基本属性的前提下,本说明书内所揭示的一个或多个实施例也可以通过其他形式来实施。因此,应参考以上权利要求,而不是参考上述指示一个或多个实施例的范围的说明书。
【权利要求】
1.一种在半导体集成电路(IC)内实施的电感器结构,所述电感器结构包含:导电材料的线圈,所述线圈包含位于所述线圈的长度的中点处的中央终端;其中所述线圈是相对于平分所述中央终端的中线对称的;其中所述线圈包含第一差分终端和第二差分终端,所述第一差分终端和所述第二差分终端各者位于所述线圈的一端处;以及耦合到所述线圈的导电材料的返回线路,其中所述返回线路定位在所述中线上。
2.根据权利要求1所述的电感器结构,其进一步包含绝缘环,所述绝缘环围绕所述线圈并且按近似为恒定的预定距离与所述线圈隔开。
3.根据权利要求2所述的电感器结构,其中所述绝缘环包含以预定距离隔开从而形成开口的第一端和第二端。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的电感器结构,其中,当处于其中实施所述电感器结构的一个电路中时,所述绝缘环在其之长度的中点处耦合到虚拟AC接地。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的电感器结构,其中所述绝缘环的所述第一端和所述第二端与所述中线是等距的。
6.根据权利要求2到5中任一权利要求所述的电感器结构,其中所述绝缘环在所述中央终端相对的一个位置处耦合到所述返回线路。
7.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的电感器结构,其中:电源电压互连和接地互连并不位 于所述绝缘环内;并且电源电压互连和接地互连不会在所述绝缘环的预定距离内穿过所述中线。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的电感器结构,其中:所述第一差分终端和所述第二差分终端各者位于所述线圈中与所述中央终端相对的一端;所述返回线路位于不同于所述线圈的导电层中;以及所述返回线路的长度约等于所述中线处的所述线圈的直径。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的电感器结构,其还包含:图案化接地屏蔽,所述图案化接地屏蔽包含在IC过程层内所实施的多个指状物,所述IC过程层位于所述导电材料的线圈与所述IC的基底之间。
10.根据权利要求9所述的电感器结构,其中:所述线圈由多个线性区段形成;对于所述线圈的所述多个线性区段中的每一者,位于该线性区段下方的所述多个指状物基本上彼此平行并且彼此以预定距离相隔;并且每个指状物经定位基本上垂直于所述线圈的所述线性区段,所述每个指状物都位于所述线性区段下方。
11.根据权利要求9到10中任一权利要求所述的电感器结构,其中所述绝缘环包含低导电率材料并且耦合到每个指状物的一端。
12.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的电感器结构,其还包含:包含高导电材料的绝缘壁,所述绝缘壁经形成以包围所述线圈和所述图案化接地屏蔽,其中所述绝缘壁耦合到每个指状 物的一端。
13.根据权利要求12所述的电感器结构,其中所述绝缘壁耦合到所述IC的所述基底上。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的电感器结构,其中: 所述绝缘壁包含多个垂直堆叠式导电层; 每对邻近的垂直堆叠式导电层经由一个通孔进行耦合; 用于形成所述绝缘壁的最高导电层使用一个过程层进行实施,所述过程层距所述IC的所述基底至少与用于形成所述线圈的过程层距所述基底一样远;以及 用于形成所述绝缘壁的最低导电层使用一个过程层进行实施,所述过程层距所述IC的所述基底至少与用于形成所述多个指状物的过程层距所述基底一样近。
15.一种集成电路(1C),其包含`权利要求1到14中任一权利要求所述的电感器结构。
【文档编号】H01L23/522GK103518260SQ201280014752
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年1月12日 优先权日:2011年3月21日
【发明者】昭颖·D·吴, 姜学文, 帕瑞格·尤帕德海亚, 景晶, 吴淑贤 申请人:吉林克斯公司
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