DE69723418T2

DE69723418T2 - Monolithische Struktur mit integrierten Schaltungen und einer Antennenspule, versehen mit einem aüsseren Schutzring

Info

Publication number: DE69723418T2
Application number: DE69723418T
Authority: DE
Inventors: Pascal Kunz
Original assignee: EM Microelectronic Marin SA
Current assignee: EM Microelectronic Marin SA
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: ATE244940T1; DE69723418D1; EP0867966B1; EP0867966A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine monolithische Struktur mit integrierten Schaltungen und insbesondere eine monolithische Struktur, die im Wesentlichen eine Antennenspule enthält, die am Rand mit einem Schutzring versehen ist.
Herkömmlich werden Strukturen, die integrierte Schaltungen und eine Antennenspule umfassen, vor allem für die Verwirklichung eines Senders-Empfängers, der im Allgemeinen als "Transponder bezeichnet wird, verwendet. Beispielsweise beschreibt das Dokument WO 88/00 785 eine Transpondervorrichtung, die eine monolithische Struktur 1 umfasst, die in einem Substrat 2 ausgebildet ist und verschiedene integrierte Schaltungen 3, 4 sowie eine Antennenspule 5 umfasst, wie in 1 zur Veranschaulichung gezeigt ist. In diesem Beispiel ist die Spule 5 aus mehreren leitenden Windungen 6 gebildet, die die verschiedenen Logikschaltungen 3, 4 umgeben.
Außerdem wird bei der Anfertigung der Maske, die für die Herstellung der Strukturen des obenerwähnten Typs bestimmt ist, im Allgemeinen ein metallischer Schutzring 8 am Rand der Struktur 1 ausgebildet, wie in 1 gezeigt ist. Ein Schutzring dieses Typs weist normalerweise zahlreiche Vorteile auf, in der Hinsicht, dass er die Struktur 1 vor den mechanischen Spannungen schützt, die beim Trennen der auf dem Substrat 2 ausgebildeten integrierten Schaltungen auf die verschiedenen Schichten einwirken, die auf dem Substrat 2 abgelagert sind, dass er ermöglicht, eine gute Oberflächenqualität an den Rändern der integrierten Schaltungen zu erhalten, und dass er die Korrosion der Elemente der integrierten Schaltungen 3, 4 und 5 verhindert.
Der Anmelder hat jedoch festgestellt, dass der metallische Schutzring in derartigen Strukturen für die Elemente, die sich innerhalb dieser Windung befinden, und insbesondere für die Antennenspule eine so genannte parasitäre Windung im Kurzschluss darstellt. Vor allem beeinflusst diese parasitäre Windung, die die Antennenspule umgibt, in erheblichem Maße die Wirkung äußerer elektrischer Felder, die im Wesentlichen für die Spule bestimmt sind, wodurch unerwünschte Störungen ihrer Funktion hervorgerufen werden.
Selbstverständlich zeigt eine monolithische Struktur mit integrierter Schal tung, in der die Spule nicht notwendig alle Elemente der integrierten Schaltung umgibt, die gleiche Funktionsstörung.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte monolithische Struktur mit integrierter Schaltung, die insbesondere eine Antennenspule und einen Schutzring am Rand aufweist, zu schaffen, um eine gestörte Funktion dieser Spule zu vermeiden.
Diese Aufgabe sowie weitere Aufgaben werden durch die verbesserte monolithische Struktur mit integrierter Schaltung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine solche Struktur geschaffen wird, die mit einem Schutzring am Rand versehen ist, der nicht durchgängig um den Rand der Struktur verläuft, wodurch vermieden wird, dass der Ring am Rand einen in sich geschlossenen Stromkreis bildet.
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher beim Lesen der ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die lediglich als Beispiel angegeben ist, im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren. Es zeigen:
1, die bereits erwähnt wurde, eine Struktur mit integrierter Schaltung und Antennenspule gemäß dem Stand der Technik; und
2 eine Struktur mit integrierter Schaltung, die von einer Antennenspule und einem Schutzring gemäß der vorliegenden Erfindung umgeben ist.
Eine monolithische Struktur mit integrierter Schaltung 10, die in 2 gezeigt ist, ist der weiter obenbeschriebenen monolithischen Struktur mit integrierter Schaltung sehr ähnlich. Die in 2 gezeigten Komponenten, die zur Vereinfachung mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, wie jene, die in 1 gezeigt sind, sind den in 1 bezeichneten völlig gleich.
Die in dem Substrat 2 monolithisch ausgebildete Struktur mit integrierter Schaltung 10 umfasst verschiedene Elemente der integrierten Schaltung 3, 4 und eine Antennenspule 5, die aus mehreren leitenden Wicklungen 6 gebildet ist, die in diesem Beispiel die verschiedenen Elemente der Logikschaltung 3, 4 umgeben.
Außerdem umfasst die monolithische Struktur mit integrierter Schaltung 10 einen Schutzring 20, der am Rand der Struktur mit integrierter Schaltung 10 durch Fertigungsverfahren ausgebildet wird, die dem Fachmann im Allgemeinen bekannt sind. Der Schutzring 20 ist so ausgelegt, dass er keinen in sich geschlossenen Stromkreis bildet. Dazu ist der Schutzring 20 mit Ohm'schen Unterbrechungen versehen. Selbstverständlich sind in 2 die vier Ohm'schen Unterbrechungen des Schutzrings 20 nur als Beispiel gezeigt.
Als Varianten können weitere Ausführungsformen des Schutzrings 20 vorgesehen werden. Beispielsweise kann die Form des Schutzrings entsprechend der Form der Struktur mit integrierter Schaltung, an deren Rand der Schutzring ausgebildet ist, modifiziert werden.
Dadurch, dass der metallische Schutzring 20 durch wenigstens eine Ohmsche Unterbrechung des Schutzrings 20 lokal unterbrochen ist, wird die Bildung einer parasitären Windung im Kurzschluss wie weiter oben beschrieben vermieden, was den Betrieb der Antennenspule 5 unempfindlich gegenüber dem Vorhandensein des Schutzrings 20 macht.

Claims

Monolithische Struktur mit integrierter Schaltung (1), die in einem Substrat (2) gebildet ist und umfaßt: – wenigstens ein integriertes Schaltkreiselement (3, 4); – eine Antennenspule (5), die zum Senden und/oder Empfangen von Daten bestimmt ist und dem wenigstens einen integrierten Schaltkreiselement (3, 4) zugeordnet ist, und – einen metallischen Schutzring (20), der am Rand der Struktur mit integrierter Schaltung (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzring (20) wenigstens eine Ohm'sche Unterbrechung derart aufweist, daß er keinen in sich geschlossenen Stromkreis bildet, was den Betrieb der Antennenspule (5) unempfindlich gegenüber dem Vorhandensein des Schutzrings (20) macht.