CN1169221C - 含集成在表面配有平线圈的基片上的电路的微型结构 - Google Patents

含集成在表面配有平线圈的基片上的电路的微型结构 Download PDF

Info

Publication number
CN1169221C
CN1169221C CNB991089251A CN99108925A CN1169221C CN 1169221 C CN1169221 C CN 1169221C CN B991089251 A CNB991089251 A CN B991089251A CN 99108925 A CN99108925 A CN 99108925A CN 1169221 C CN1169221 C CN 1169221C
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil
flat coil
transistors
input transistors
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB991089251A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1242605A (zh
Inventor
P・帕瑟劳布
P·帕瑟劳布
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asulab AG
Original Assignee
Asulab AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asulab AG filed Critical Asulab AG
Publication of CN1242605A publication Critical patent/CN1242605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1169221C publication Critical patent/CN1169221C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

微型结构包含由多个晶体管(6)构成的电子电路和由导电的金属线(14)或导电的轨迹构成的平线圈。线圈(10)设置在半导体基片(4)的上表面(8)。线圈(10)在基片(4)中，在位于与线圈(10)重叠的位置的晶体管(6)附近产生磁场(B)。敏感的晶体管(6)的源极(20)和集电极(22)沿着垂直于位于每个晶体管(6)附近的线圈的一部分的导线轨迹(14)的方向排列成一直线。因此在晶体管(6)中流动的电流基本上平行于磁场(B)。

Description

含集成在表面配有平线圈的 基片上的电路的微型结构
技术领域
本发明涉及包含集成在其一个上或下表面配置有平线圈的基片上的电路的微型结构，具体地说，所述平线圈是用电镀的方法淀积在形成于基片表面上的钝化层的螺旋形线圈。更具体地说，本发明涉及包含由集成在半导体基片中的多个晶体管构成的电子电路和设置在该半导体基片的表面上的平线圈的微型结构。
背景技术
在本领域中，为了最大限度地减小所研制的微型结构的尺寸，所述平线圈至少部分地与上述电子电路重叠。但是，在这种减小尺寸的微型结构的研究范围内，本发明人已经发现，由平线圈产生的磁场对由平线圈确定的表面下的集成电子电路中的某些灵敏的晶体管有影响。当所述灵敏的晶体管是那些以比较低的电流工作的晶体管时，情况尤其如此。
发明内容
为了克服在本发明的范围内发现的问题，本发明涉及一种微型结构，包含由集成在半导体基片中的多个晶体管构成的电子电路和由以螺旋线的形式延伸的导电的金属线或导电的轨迹构成的平线圈，所述电子电路包括一个比较器，上述比较器的两个输入晶体管分别连接到一个参考电路和上述平线圈，上述平线圈设置在所述半导体基片的上表面或下表面，特征在于所述两个输入晶体管被集成在一个区域中，该区域与所述微型结构的其中有所述平线圈延伸的一个表面重叠，所述两个输入晶体管中的每个晶体管包括一个源极和一个集电极，在所述源极和集电极之间随着所述晶体管电状态的变化而产生电流，上述两个输入晶体管布置为使晶体管的所述源极和所述集电极沿着垂直于所述输入晶体管附近的所述导电的金属线或所述导电的轨迹的一部分的方向排列成一直线。
在所述微型结构中，所述两个输入晶体管可以都设置在所述平线圈的所述导线或所述轨迹的一部分下面。
由于这些特征的结果，由平线圈产生的磁场平行于具有高灵敏度的一组晶体管中的每一个晶体管的源极和集电极的准线。因此，形成在这些晶体管中、在其源极和集电极之间流动的电流的电子不受洛仑兹力的作用，从而，在场效应晶体管(FET)的情况下，源极和集电极之间的沟道的深度不受存在与集成在基片上的电子电路重叠的线圈的影响，所述基片起所述线圈的支持结构的作用。
下面将参考作为非限制性例子的附图更详细地描述本发明。
附图说明
图1是根据本发明的感应式传感器的平面图；
图2是沿着图1中的II-II线的截面图；
图3是本发明的最佳变型的与图2相似的截面图；以及
图4和5是表示由差动张驰振荡器构成的感应式传感器的电子电路的两个电路图。
具体实施方式
下面将参考图1和2描述根据本发明的微型结构的一般实施例。感应式传感器2包括其中集成有由多个晶体管6构成的电子电路的半导体基片4。在基片4的上表面设置有平线圈10和接触焊盘12。图2中，线圈14设置在上表面8上并且被图1中未示出的钝化层或保护层所覆盖。
线圈10是由以螺旋线的形式出现的导电的金属线或者导电的轨迹14构成的。在这里所示的变型中，线圈10以螺旋线的形式在同一平面内延伸。但是，提供设置在由一些钝化层隔开的若干层次上的平线圈是可能的。可以用本专业的技术人员已知的各种各样的方法来获得所述线圈，具体地说，象图2的情况那样，用金属层的真空淀积的方法，或者，象关于图3所示的变型那样，用电镀的方法。
线圈10限定表面16(图1中画阴影线的表面)。形成传感器2的电子电路被集成在基片4中由虚线限定的区域18的范围内。在按照顶视平面图(图1)的叠加中，表面16位于区域18的范围内。在形成传感器2的电子电路的多个晶体管中至少几个晶体管和由线圈10限定的表面16是彼此重叠的。根据本发明，在与表面16重叠的晶体管中，至少一组当以比较低的电流工作时具有高的灵敏度的晶体管是这样设置的，使得它们中的每一个的源极20和集电极22沿着对应于在晶体管6的源极20和集电极22之间随着晶体管6的电状态的变化而产生的电流I的方向的方向排列成一直线。这方向垂直于晶体管6附近导电的金属线或导电的轨迹14的部分26。
晶体管6是场效应晶体管(FET)，其中，随着加在确定晶体管6的栅极的控制电极30上的电状态的变化而在源极20和集电极22之间产生可变深度的沟道28。应当指出，源极20和集电极22分别与两个电极32和34相联系。根据本发明，流入沟道28中的电流I基本上与由线圈10在沟道28附近产生的磁场B平行。因此，在该晶体管的源极和集电极之间运行的电子上几乎不存在洛仑兹力。
应当指出，图1中所述线圈是以沿着形成线圈绕组的正方形或者矩形的外形的一些直线线段、以螺旋线的形式绕制而成的。在36、37、38和39四根半对角线之间形成表面16的四个区域，在这些区域中，所述金属线或者金属化轨迹14形成一组彼此平行的直线线段。因此，在这四个区域中的每一个区域中，只有一个垂直于金属线或者轨迹14的方向。集成电路中的灵敏晶体管最好各自仅仅与这四个区域中的一个、在距半对角线一定距离处重叠。因此，适当地确定穿过晶体管的磁场B的方向，使它垂直于金属线或是轨迹14直线线段的方向。这样就确保了磁场B基本上平行于其沟道28垂直于线圈10的部分26的晶体管6的电流I。
图3显示构成对上述第一实施例的改进的本发明的改型。具体地说，线圈10的导线14是借助于电镀槽获得的。导线14具有几微米(μm)的宽度LF。晶体管6的长度LT小于导线14的宽度LF。根据本发明，与由线圈10限定的表面26重叠的、具有高灵敏度的一组晶体管中的每一个晶体管6是这样设置的，使得它们中的每一个都位于导线14下面。如果由线圈10的单根线段产生的磁场是环绕该线段的圆圈，则在该线段附近产生的磁场基本上平行于位于导线14下面的晶体管6的源极20和集电极22之间沟道28所限定的方向。
在图2和3中，用圆圈中的十字线表示在导线14中流通的电流J。
图4和5显示对应于传感器2的集成电路的实施例的电子线路图。图4显示差动张驰振荡器的一般电子线路图，所述差动张驰振荡器包括：参考电路40；包括电气上由电感Lc和电阻Rc确定的线圈10的检测电路42。比较器44在其输入端有连接到参考电路40的第一接线46和连接到检测电路42的第二接线48。
图5更详细地显示构成比较器44的电子电路。比较器44具有级联的电流镜和级联的放大级。接线46和48分别连接到两个输入晶体管54和56的两个控制极50和52。当以比较小的电流工作时，两个输入晶体管54和56特别灵敏。根据本发明，至少这两个晶体管54和56是这样设置的，使得在这些晶体管的源极和集电极之间的沟道中流动的电流的方向垂直于这些晶体管附近的所述线圈的导线的方向。最好按照图3的最佳变型设置这两个晶体管54和56。
在设计所述集成电路的电路图时，本专业的技术人员也可以按照类似于输入晶体管54和56的方式、即按照由本发明限定的取向设置图5中所示的其它晶体管。

Claims (2)

1.一种微型结构(2)，包含由集成在半导体基片(4)中的多个晶体管(6)构成的电子电路和由以螺旋线的形式延伸的导电的金属线(14)或导电的轨迹(14)构成的平线圈(10)，所述电子电路包括一个比较器(44)，上述比较器的两个输入晶体管(54，56)分别连接到一个参考电路和上述平线圈，上述平线圈设置在所述半导体基片(4)的上表面(8)或下表面，
特征在于，所述两个输入晶体管被集成在一个区域中，该区域与所述微型结构的其中有所述平线圈延伸的一个表面(16)重叠，
所述两个输入晶体管中的每个晶体管包括一个源极(20)和一个集电极(22)，在所述源极(20)和集电极(22)之间随着所述晶体管电状态的变化而产生电流，上述两个输入晶体管布置为使晶体管的所述源极和所述集电极沿着垂直于所述输入晶体管附近的所述导电的金属线或所述导电的轨迹的一部分的方向排列成一直线。
2.权利要求1的微型结构，特征在于所述两个输入晶体管都设置在所述平线圈(10)的所述导线(14)或所述轨迹的一部分下面。
CNB991089251A 1998-06-30 1999-06-29 含集成在表面配有平线圈的基片上的电路的微型结构 Expired - Fee Related CN1169221C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98112052A EP0969512B1 (fr) 1998-06-30 1998-06-30 Capteur inductif
EP98112052.0 1998-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1242605A CN1242605A (zh) 2000-01-26
CN1169221C true CN1169221C (zh) 2004-09-29

Family

ID=8232195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB991089251A Expired - Fee Related CN1169221C (zh) 1998-06-30 1999-06-29 含集成在表面配有平线圈的基片上的电路的微型结构

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6194961B1 (zh)
EP (1) EP0969512B1 (zh)
JP (1) JP4279409B2 (zh)
CN (1) CN1169221C (zh)
DE (1) DE69840827D1 (zh)
TW (1) TW405250B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6759746B1 (en) * 2000-03-17 2004-07-06 Robert Bruce Davies Die attachment and method
US6864558B2 (en) * 2001-05-17 2005-03-08 Broadcom Corporation Layout technique for C3MOS inductive broadbanding
US7148553B1 (en) 2001-08-01 2006-12-12 Davies Robert B Semiconductor device with inductive component and method of making
US6999339B2 (en) * 2003-04-22 2006-02-14 Micron Technology, Inc. Integrated circuit including sensor to sense environmental data, method of compensating an MRAM integrated circuit for the effects of an external magnetic field, MRAM integrated circuit, and method of testing
WO2004102665A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-25 Ericsson Technology Licensing Ab High-density circuits that include inductors
JP2005006153A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Nec Electronics Corp 電圧制御発振器
US7268409B2 (en) * 2004-05-21 2007-09-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Spiral inductor with electrically controllable resistivity of silicon substrate layer
DE102005050484B4 (de) * 2005-10-21 2010-01-28 Atmel Automotive Gmbh Monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung
US7622910B2 (en) * 2006-10-06 2009-11-24 Honeywell International Inc. Method and apparatus for AC integrated current sensor
JP5442950B2 (ja) 2008-01-29 2014-03-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置、その製造方法、当該半導体装置を用いた信号送受信方法、およびテスタ装置
CN111430372B (zh) * 2020-03-31 2022-08-02 厦门天马微电子有限公司 一种阵列基板、显示面板及显示装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4157563A (en) * 1971-07-02 1979-06-05 U.S. Philips Corporation Semiconductor device
JPS60182175A (ja) * 1984-02-28 1985-09-17 Matsushita Electronics Corp 信号切換用半導体装置
DE3727142C2 (de) * 1987-08-14 1994-02-24 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zur Herstellung von Mikrosensoren mit integrierter Signalverarbeitung
JPH0377360A (ja) * 1989-08-18 1991-04-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
WO1994017558A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-04 The Regents Of The University Of California Monolithic passive component
US5416356A (en) * 1993-09-03 1995-05-16 Motorola, Inc. Integrated circuit having passive circuit elements
JP3400853B2 (ja) * 1994-04-27 2003-04-28 三菱電機株式会社 半導体装置
JPH0888324A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
WO1996013859A1 (de) * 1994-10-28 1996-05-09 Siemens Aktiengesellschaft Festkörperschaltelement mit zwei source-elektroden und festkörperschalter mit einem solchen element
US5483207A (en) * 1994-12-30 1996-01-09 At&T Corp. Adiabatic MOS oscillators
JPH09200031A (ja) * 1996-01-19 1997-07-31 Canon Inc 相補型トランジスタ出力回路
US5952893A (en) * 1998-03-06 1999-09-14 International Business Machines Corporation Integrated circuit inductors for use with electronic oscillators

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000031384A (ja) 2000-01-28
TW405250B (en) 2000-09-11
EP0969512B1 (fr) 2009-05-13
EP0969512A1 (fr) 2000-01-05
CN1242605A (zh) 2000-01-26
JP4279409B2 (ja) 2009-06-17
DE69840827D1 (de) 2009-06-25
US6194961B1 (en) 2001-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1169221C (zh) 含集成在表面配有平线圈的基片上的电路的微型结构
US6623330B2 (en) Lapping sensor used in fabrication of magnetic head with magnetoresistive effect element and lapping control method using the sensor
US8093670B2 (en) Methods and apparatus for integrated circuit having on chip capacitor with eddy current reductions
US4888665A (en) Customizable circuitry
US9559056B2 (en) Electronic component
US9538635B1 (en) Varying electrical current and/or conductivity in electrical current channels
DE10354444A1 (de) Vorrichtung mit magnetischer Impedanz, die gleiche verwendende Sensorvorrichtung und Verfahren zum Herstellen der Gleichen
CN105244336B (zh) 通过公共导电层将多个半导体器件层电耦合的方法和装置
CN1290386C (zh) 互连件
US11774519B2 (en) Shielded sensor structure and method of making same
KR100232385B1 (ko) 노치가 형성된 전도층을 포함한 패키지
CN1087495C (zh) 胶带自动粘结式胶带
EP0436848B1 (en) Matched impedance vertical conductors in multilevel metal dielectric laminated wiring
SE470501B (sv) Förfarande vid montering på ett substrat av en TAB-krets, varvid TAB-strukturens anslutningar utgörs av ett elektriskt ledande anslutningsmönster som framställts på en filmremsa och vilket är anslutet till TAB-strukturens halvledarkretsbricka
CN1215918A (zh) 半导体器件布线布局方法及存储所用程序的介质
US20040099884A1 (en) Thick metal top layer
JP7456988B2 (ja) センサ及び電気装置
US20040051174A1 (en) Electronic device with a voltage supply structure, semiconductor wafer with electronic devices, and associated production methods
CN1222959C (zh) 电感元件
CN1182964A (zh) 半导体芯片上的电感的结构及其制造方法
JPH04278542A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3641042B2 (ja) 金属配線の信頼性試験方法及び試験回路
Russ et al. Circuit Elements: Resistance, Capacitance, and Inductance
KR19980028600A (ko) 이중 나선형 인덕터
DE212022000212U1 (de) Halbleiteranordnung und elektrische Leistungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20040929

Termination date: 20160629

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee