CN103247614A

CN103247614A - 电感器件

Info

Publication number: CN103247614A
Application number: CN2013101562478A
Authority: CN
Inventors: 许丹
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明提供了一种电感器件，包括：一衬底；形成于所述衬底上的第一金属层，所述第一金属层分裂为多条第一金属线；形成于所述第一金属层上的绝缘层；形成于所述绝缘层的第二金属层，所述第二金属层分裂为多条第二金属线，相邻两条所述第一金属线之间的缝隙均被所述第二金属线覆盖；以及形成于所述第二金属层上的电感线圈。采用本发明的电感器件，可以有效衬底损耗，提高电感器件的Q值。

Description

电感器件

技术领域

本发明涉及电感组件的半导体制造工艺，更具体地说，本发明涉及一种具有高Q值的电感器件。

背景技术

随着无线移动通信技术的迅猛发展，射频集成电路变得越来越重要，射频集成电路是一种工作在300MHz～300GHz频率范围内的集成电路。在射频集成电路中，电感器起着非常重要的作用，成为一种关键的电子元器件而广泛地应用在各种射频集成电路中，例如电压控振荡器、低噪声放大器以及混频器等都需要使用电感器。

评价电感器性能好坏的一个重要指标是品质因子Q，品质因子Q的定义是：储存于电感器中的能量和每一振荡周期损耗能量的比。品质因子Q越高，电感器的效率就越高。影响品质因子Q的因素有：金属线圈的欧姆损耗、电感器寄生电容以及衬底的损耗。在低频段，电感器的性能主要由形成电感器的金属线的特性来决定（主要是金属的损耗）；而在高频段，衬底损耗将成为决定电感器性能的主要因素。衬底对电感器性能的影响主要源自衬底的感应电流的消耗。电磁波在衬底的穿透深度会随着频率的变高而加深，使感应电流变大导致衬底损耗变大。这就是在较高频段，电感器Q值较小的主要原因。

为了减小衬底损耗，业内通常采用在电感器件和衬底之间设置条状金属层的设置，以减小在衬底上的感应电流。具体来说，如图1和图2所示，电感器100包括衬底101，形成于所述衬底101上的条状金属层102以及形成于所述条状金属层102上的电感线圈103。其中条状金属层102分裂为多条金属条，每相邻两条金属条之间存在一缝隙，所述缝隙可以将电感线圈103在条状金属层102的感应电流切断，避免在条状金属层102上产生感应电流，从而降低了因为感应电流而引起的损耗。但是，因为金属条之间缝隙的存在，也使得电感线圈103所产生的电磁波可以穿过缝隙而在衬底101上继续产生感应电流。因此即使采用上述电感器100也不能完全避免衬底损耗。特别是高频段，电感器的Q值会因为衬底损耗而受到严重制约。

为此，有必要开发一种能够有效降低衬底损耗，提高Q值的电感器件。

发明内容

本发明提供一种电感器件，以解决上述现有技术中存在的衬底损耗导致电感器件Q值降低的问题，从而实现提高电感器件Q值的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电感器件，包括：

一衬底；

形成于所述衬底上的第一金属层，所述第一金属层分裂为多条第一金属线；

形成于所述第一金属层上的绝缘层；

形成于所述绝缘层的第二金属层，所述第二金属层分裂为多条第二金属线，相邻两条所述第一金属线之间的缝隙均被所述第二金属线覆盖；以及

形成于所述第二金属层上的电感线圈。

可选的，所述第二金属线的线宽大于或等于所述相邻两条第一金属线之间的缝隙的宽度。

可选的，每条所述第二金属线均覆盖一条所述相邻两条第一金属线之间的缝隙。

可选的，每条所述第二金属线同时覆盖2条～4条所述相邻两条第一金属线之间的缝隙。

可选的，每条所述第一金属线对应位置上存在2条～4条相邻两条第二金属线之间的缝隙。

本发明所提供的电感器件包括：一衬底；形成于所述衬底上的第一金属层，所述第一金属层分裂为多条第一金属线；形成于所述第一金属层上的绝缘层；形成于所述绝缘层的第二金属层，所述第二金属层分裂为多条第二金属线，每两条所述第一金属线之间的缝隙均被所述第二金属线覆盖；以及形成于所述第二金属层上的电感线圈。在上述电感器件中包括多条第一金属线和第二金属线；一方面每两条第一金属线之间存在一缝隙，可以有效切断电感在第一金属层中所形成的感应电流；另一方面，每条所述第一金属线之间的缝隙均被所述第二金属线覆盖，第二金属线可以将现有技术中从第一金属线之间的缝隙中穿透的电磁波有效封堵住，避免在衬底上继续形成感应电流，从而降低衬底损耗，以实现进一步提高电感器件Q值的目的。

附图说明

图1为现有技术的电感器件的俯视图；

图2为图1中沿I-I′线的剖面图；

图3为本发明一实施例的电感器件的俯视图；

图4为图3中沿II-II′线的剖面图；

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的电感器件作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图3和图4所示，本发明一实施例的电感器件200包括一衬底201、形成于所述衬底201上的第一金属层202、形成于所述第一金属层202上的绝缘层203、形成于所述绝缘层203上的第二金属层204以及形成于所述第二金属层204上的电感线圈205。

如图3所示，所述第一金属层202分裂为多条第一金属线，在每两条第一金属线之间均有一缝隙，第二金属层204也分裂为多条第二金属线，每两条所述第一金属线之间的缝隙均被所述第二金属线所覆盖。这样，所有的第一金属线和第二金属线可以将整个电感线圈205于衬底201隔绝开，因为第一金属线之间的缝隙均被所述第二金属线所覆盖，因此电感线圈205所产生的电磁场会被第一金属层202和第一金属层204有效隔绝，最大程度的减小了衬底的损耗，从而提高了电感器件200的Q值。为了更有效地封堵第一金属线之间的缝隙，优选的，所述第二金属线的线宽大于或等于所述第一金属线之间缝隙的宽度。

在本实施例中，每条所述第二金属线均覆盖一条第一金属线之间的缝隙。应当理解的是，只要所有的第一金属线之间的缝隙均能被第二金属线覆盖，即可实现本发明的目的。在本发明的另一实施例中，也可以一条第二金属线同时覆盖多条第一金属线之间的缝隙。但是为了避免电感线圈205在第二金属层204中产生感应电流，增加损耗，需要保持一定数量的第二金属线，即每条第二金属线可以同时覆盖的第一金属线之间的间隙的数量不宜过多，例如：每条第二金属线同时覆盖2条～4条第一金属线之间的缝隙。反过来看，也可以是，每条所述第一金属线对应位置上存在2条～4条第二金属线之间的缝隙。

综上所述，上述电感器件包括多条第一金属线和第二金属线；一方面每两条第一金属线之间存在一缝隙，可以有效切断电感在第一金属层中所形成的感应电流；另一方面，每条所述第一金属线之间的缝隙均被所述第二金属线覆盖，第二金属线可以将现有技术中从第一金属线之间的缝隙中穿透的电磁波有效封堵住，避免在衬底上继续形成感应电流，从而降低衬底损耗，以实现进一步提高电感器件Q值的目的。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种电感器件，其特征在于，包括：

一衬底；

形成于所述第一金属层上的绝缘层；

形成于所述第二金属层上的电感线圈。

2.如权利要求1所述的电感器件，其特征在于，所述第二金属线的线宽大于或等于所述相邻两条第一金属线之间的缝隙的宽度。

3.如权利要求1所述的电感器件，其特征在于，每条所述第二金属线均覆盖一条所述相邻两条第一金属线之间的缝隙。

4.如权利要求1所述的电感器件，其特征在于，每条所述第二金属线同时覆盖2条～4条所述相邻两条第一金属线之间的缝隙。

5.如权利要求1所述的电感器件，其特征在于，每条所述第一金属线对应位置上存在2条～4条相邻两条第二金属线之间的缝隙。