DE69737411T2 - Verbesserter q-Induktor mit mehreren Metallisierungsschichten - Google Patents

Verbesserter q-Induktor mit mehreren Metallisierungsschichten Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf den Entwurf und Aufbau von elektrischen Induktivitäten bzw. Spulen, und genauer gesagt, auf einen neuen Induktivitäts-Aufbau in integrierten Schaltungen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein weit verwendetes Gütekriterium für (planare) Induktivitäten ist der Güte (Q)-Faktor, welcher das Verhältnis zwischen der Größe von der in der Induktivität gespeicherten magnetischen Energie und der umgewandelten Energie ist. Q verhält sich zur Induktivitäten-Impedanz wie:
    Figure 00010001
    wobei gilt:
  • Q
    = Gütefaktor
    Z
    = komplexe Impedanz der Induktivität
    Im(Z)
    = Realteil von Z
    Ri(Z)
    = Realteil von Z.
  • Die komplexe Impedanz Z wird über die Anschlüsse der Induktivität gemessen. Unter Vernachlässigung von kapazitiven Effekten kann der Q-Faktor grob bestimmt werden durch:
    Figure 00010002
    wobei gilt:
  • L
    = Gesamtinduktivität der Induktivität
    Ls
    = Eigeninduktivität der Induktivität
    Lm
    = gegenseitige Induktivität der Induktivität
    Rs
    = Gleichstrom(DC)-Widerstand der Induktivität.
  • Die Gesamtinduktivität der Induktivität kann aufgeteilt werden in einen Eigeninduktivitäts-Teil, welcher durch die Wechselwirkung zwischen dem Strom in einer Windung und seines eigenen erzeugten Magnetfeldes verursacht wird, und einen gegenseitigen Induktivitäts-Teil, welcher durch die Wechselwirkung zwischen dem Strom in einer Windung und dem Magnetfeld verursacht wird, welches durch eine angrenzende Windung oder durch angrenzende Windungen erzeugt wird.
  • Wie anhand von (2) zu erkennen, ist Q invers proportional zum DC-Widerstand der Induktivität, wobei ein Weg zur Reduzierung des DC-Widerstandes einer planaren Induktivität in der Erhöhung der Leitungsbreite von ihren Windungen liegt. Jedoch führt dies zu einer Abnahme von sowohl der gegenseitigen als auch eigenen Induktivität, während dies den Induktivitäts-Bereich und die parasitäre Kapazität, welche mit dem Aufbau im Zusammenhang steht, erhöht. Eine weitere Maßnahme liegt in der Erhöhung der Leitungsdicke von den Windungen. Es gibt jedoch vom Standpunkt des Prozesses aus ein oberes Limit. Zusätzlich wird der bekannte Skin-Effekt eine Leitungsdicke von mehr als 4 μm (bei Frequenzen von 2 GHz) nicht wirksam machen.
  • Eine Erhöhung der Hauptleitfähigkeit des elektrisch leitenden Materials, d. h. das Metall, aus welchem die Windungen ausgebildet sind, indem Gold, Silber oder Kupfer verwendet wird, wird in der Praxis nicht zu einer Verbesserung führen, weil beispielsweise in Galliumarsenid(GaAs)-Güssen bereits Gold verwendet wird.
  • Das US-Patent 5,446,311 offenbart eine Art und Weise zum Reduzieren des gesamten DC-Widerstandes einer Induktivität, indem spiralförmige planare Induktivitäten in unterschiedlichen Metallebenen bereitgestellt werden, und wobei entgegengesetzt positionierte Windungen oder Wendungen der Induktivitäten elektrisch parallel verbunden sind. Die Reduktion des DC-Widerstandes hängt von der Anzahl von parallel verbundenen Windungen ab, welches zu einer Verbesserung des Q-Faktors der derart ausgebildeten Induktivität führt.
  • Die meisten der derzeitigen Silizium-Technologien haben zumindest drei oder mehrere elektrisch leitende Schichten aus Metall zur Verdrahtung der Schaltung. Neben dem relativ großen Oberflächenbereich, welcher durch einen planaren, spiralförmigen Leiter belegt ist, wobei der durch die innerste Windung umgebende Bereich nicht zur Anordnung von Schaltungselementen verwendet wird, ist eine der Schichten oder Ebenen aus Metall als eine untere Kreuzung zu verwenden, um eine Verbindung der inneren Windung des spiralförmigen Aufbaus zu einer Schaltung des Substrats außerhalb der Induktivität herzustellen. Demgemäß können lediglich zwei Metallebenen für die Induktivitäts-Windungen oder -Wendungen zum Zwecke einer Erhöhung des Q-Faktors einer planaren Induktivität verwendet werden.
  • Die US-A-5,559,360 offenbart eine Induktivität für Halbleitervorrichtungen, welche mehrere gegenseitig getrennte Ebenen aus elektrisch leitfähigem Material enthält. Jede Ebene enthält eine Mehrzahl von angrenzend angeordneten Streifen, welche voneinander getrennt sind. Streifen von unterschiedlichen Ebenen werden elektrisch in Serie verbunden, welches den Widerstand der einzelnen Induktivitäts-Elemente erhöht. Der Fachmann wird anerkennen, dass dieser Entwurf keine Annäherung für eine Induktivität mit hohem Q bereitstellt.
  • Die US-A-4,918,417 offenbart ein gesintertes Element, welches einen Stapel aus Keramikschichten enthält, wobei eine Mehrzahl von induktiven Elementen ausgebildet wird, indem erste Streifen oberhalb von zweiten Streifen entgegengesetzt angeordnet bereitgestellt werden. Die entgegengesetzten Streifen werden durch die Keramikschichten getrennt. Die Enden der leitfähigen Streifen erstrecken sich etwas aus den Keramikschichten heraus und werden durch äußere Elektroden leitfähig verbunden, sodass jeweils zwei Streifen parallel verbunden sind, welches ein einzelnes leitfähiges Element ausbildet.
  • Umriss der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Annäherung eines Entwurfs einer Induktivität mit hohem Q auf integrierten Schaltkreisen bereitzustellen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen integrierten Schaltkreis bereitzustellen, welcher einen neuen Induktivitäts-Aufbau enthält, insbesondere einen integrierten Schaltkreis, welcher eine Oszillatorvorrichtung für Frequenzen bis zu 2 GHz und darüber enthält.
  • Beginnend von der US-A-4,918,417 als der nächste Stand der Technik, stellt die vorliegende Erfindung einen integrierten Schaltkreis bereit mit mehreren gegenseitig voneinander getrennten Ebenen aus elektrisch leitfähigen Material, wobei jede Ebene eine Mehrzahl an angrenzend angeordneten Streifen enthält, welche voneinander getrennt sind, wobei ein Streifen ein erstes und zweites Ende enthält, wobei Streifen von unterschiedlichen Ebenen jeweils an ihrem ersten und zweiten Ende elektrisch parallel verbunden sind, um somit eine Mehrzahl an Stapeln von miteinander verbundenen Streifen auszubilden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Streifen eines Stapels aus miteinander verbundenen Streifen versetzt relativ zu einem weiteren Streifen des Stapels aus miteinander verbundenen Streifen angeordnet ist, und wobei die Stapel miteinander verbunden sind um eine Induktivität auszubilden, welche einen ersten und zweiten Anschluss hat.
  • Indem Stapel aus parallel verbundenen Streifen ausgebildet werden und indem die Streifen miteinander verbunden werden, um letztendlich eine Induktivität auszubilden, wird die Notwendigkeit nach einer überbrückenden unteren Kreuzung (oder einer überbrückenden oberen Kreuzung), um eine Verbindung zum Anschluss der inneren Windung einer spiralförmigen Induktivität zu erstellen, vermieden. Die Verbindungen der Stapel können in einer der elektrisch leitfähigen Ebenen der Induktivität bereitgestellt werden. Demgemäß können alle zur Verfügung stehenden leitfähigen Ebenen einer herkömmlichen Technologie eines integrierten Schaltkreises wirksam verwendet werden, um zur gesamten Induktivität von der Induktivität beizutragen und den DC-Widerstand derer durch eine Parallelverbindung zu reduzieren, wodurch somit der Q der Induktivität verbessert wird. Störkapazitäten zwischen entgegengesetzt angeordneten Streifen von unterschiedlichen Ebenen werden durch eine versetzte Anordnung der Streifen in einem Stapel reduziert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der neuen Induktivität gemäß der Erfindung sind die Stapel parallel verbunden, wobei sie den ersten Anschluss an den miteinander verbundenen ersten Enden der Streifen haben, und den zweiten Anschluss an den miteinander verbundenen zweiten Enden der Streifen haben. Der DC-Widerstand einer solchen Induktivität ist extrem gering (typischerweise << 1 Ohm) und ihre Induktivität ist typischerweise im Bereich von 1 nH.
  • Es sind Q-Werte von über 25 möglich. Der exakte Wert hängt von den Prozessparametern ab, d. h. beispielsweise die Breite, Länge, Dicke und die Anzahl von Streifen.
  • Um eine höhere Induktivität zu erzielen, sind die Stapel in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung seriell verbunden, um eine Induktivität auszubilden, welche ihren ersten Anschluss an einem ersten Ende hat und ihren zweiten Anschluss an einem zweiten Ende der seriellen Verbindung hat. Verglichen mit dem obigen Parallel-Parallel-Aufbau, hat der Seriell-Parallel-Aufbau einen höheren DC-Widerstand, welches zu einem geringeren Q-Faktor führt, jedoch ist dieser Q-Faktor verglichen mit den spiralförmigen Induktivitäten aus dem Stand der Technik unter Verwendung der gleichen Anzahl von Ebenen aus elektrisch leitfähigem Material, d. h. Metallisierungsebenen einer integrierten Schaltung, und unter Belegung eines gleichen Oberflächenbereichs immer noch höher.
  • Die Streifen können jegliche Form annehmen, jedoch ist zur Vereinfachung der Modellierung eine rechteckförmige langgezogene Form bevorzugt.
  • Aufgrund ihres verbesserten Q, ist der Induktivitäts-Aufbau gemäß der Erfindung insbesondere zur Bereitstellung von monolithischen Oszillatoren mit niedrigem Phasenrauschen zur Verwendung bei Frequenzen bis zu 2 GHz und sogar höher geeignet.
  • Die Induktivität der Erfindung kann mit jeglicher herkömmlicher Technologie eines integrierten Schaltkreises ausgebildet werden, wobei die mehreren Ebenen aus elektrisch leitfähigem Material auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet werden, wie beispielsweise Silizium und Galliumarsenid. Die Ebenen werden durch elektrisch isolierende Schichten getrennt, wie beispielsweise Siliziumdioxid, und wobei das elektrisch leitfähige Material ein Metall ist, wie beispielsweise Aluminium, Silber, Kupfer, Wolframlegierung, Gold und dergleichen.
  • Die Induktivität der Erfindung ist insbesondere zur Verwendung mit der so genannten "Back-Etching" Technologie eines integrierten Schaltkreises geeignet, wobei eine Ebnung der Oberfläche einer integrierten Halbleitervorrichtung durch eine lokale Entfernung des Substrats erzielt wird. Es können ebenfalls weitere "Lift-Off" Techniken angewendet werden, um den Induktivitäts-Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Das Vorhergehende und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen besser verstanden, in denen:
  • 1 eine schematische Draufsicht von einer typischen spiralförmigen planaren Induktivität mit mehreren Ebenen aus dem Stand der Technik ist;
  • 2 eine schematische, unskalierte, perspektivische Schnittansicht der Induktivität von 1 entlang der Schnittlinie II-II ist;
  • 3 und 4 schematische, perspektivische Ansichten von Induktivitäts-Aufbauten sind, welche nicht Teil der beanspruchten Erfindung ausbilden;
  • 5 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Induktivitäts-Aufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6 ein elektrischer Schaltplan einer Oszillatorschaltung ist, welche eine Induktivität gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
  • Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine Draufsicht eines planaren Induktivitäts-Aufbaus 1 aus dem Stand der Technik. Die Induktivität 1 enthält Windungen oder Wendungen 2, welche eine Außenwindung 3 und eine Innenwindung 4 haben. Die Außenwindung 3 endet an einem ersten Anschluss 5 und die Innenwindung 4 endet an einem zentralen Anschluss 6. Zur Verbindung mit einer externen Schaltung, d. h. extern der Außenwindung 3 von der Induktivität 1, verbindet eine Brücke oder untere Kreuzung 7 den zentralen Anschluss 6 von der Innenwindung 4 mit einem zweiten Anschluss 8 von der Induktivität 1.
  • Wie in 2 gezeigt, hat der Aufbau drei Metallebenen auf einem Siliziumsubstrat 10. Die erste Metallebene 14 ist die erste Ebene oberhalb einer Schicht aus Siliziumdioxid 11. An der ersten Metallebene 14 ist eine weitere Schicht aus Siliziumdioxid 12 abgelagert, welche die erste Metallebene 14 von der nächsten zweiten Metallebene 15 elektrisch isoliert. An der zweiten Metallebene 15 ist eine Schicht aus Siliziumdioxid 13 angeordnet, welche die zweite Metallebene von einer dritten Metallebene 16 an der Schicht aus Siliziumdioxid 13 elektrisch isoliert.
  • Die erste Metallebene 14 wird als eine untere Kreuzung verwendet, um eine elektrische Verbindung zum zentralen Anschluss 6 der Innenwindung 4 der spiralförmigen Induktivität 1 zu erstellen. Die erste Metallebene 14 trägt nicht zur gegenseitigen Induktivität von der Induktivität bei, vielmehr erhöht die Brücke oder untere Kreuzung 7 den Gleichstrom(DC)-Widerstand von der Induktivität.
  • Die zweite und dritte Metallebene 15, 16 sind identische spiralförmige Metallmuster, wie in 1 gezeigt. Übergänge 17, welche mit Metall gefüllt sind, verbinden die Windungen oder Wendungen 2 von der Induktivität 1 miteinander. Durch die Verbindungen der Windungen 9 enthält jede Induktivitäts-Windung oder -Wendung zwei Metallschichten, welche parallel verbunden sind, um ihren DC-Widerstand zu reduzieren. Der zentrale Anschluss 6 ist über einen Übergang 18 mit der Brücke oder unteren Kreuzung 7 verbunden, und der zweite Anschluss 8 ist über einen Übergang 19 mit der unteren Kreuzung 7 verbunden.
  • In dem Substrat 10 können mehrere Schaltungselemente nach irgendeiner integrierten Halbleiter-Technologie ausgebildet werden. Beispielsweise Schaltungselemente, welche durch die Induktivität 1 eine Oszillatorvorrichtung ausbilden.
  • 3 zeigt eine schematische, darstellhafte Ansicht eines neuen Induktivitäts-Aufbaus 20, welcher nicht Teil der beanspruchten Erfindung ausbildet. In der gezeigten Ausführungsform ist die Induktivität 20 aus drei Stapeln 21, 22, 23 ausgebildet, wobei jeder drei entgegengesetzt angeordnete elektrisch leitfähige Streifen 24, 25, 26 enthält.
  • Die Streifen 24 sind in einer ersten Ebene 27 aus leitfähigem Material, wie beispielsweise Metall, wie beispielsweise Aluminium, Silber, Kupfer, Wolframlegierung, Gold, usw., ausgebildet, wobei die Streifen 25 in einer zweiten Metallebene 28 angeordnet sind und die Streifen 26 in einer dritten Metallebene 29 angeordnet sind. Die erste, zweite und dritte Ebene 27, 28, 29 sind mit der ersten, zweiten und dritten Metallebene 14, 15, 16, wie in 2 gezeigt, vergleichbar.
  • Die Metallebenen 27, 28, 29 sind durch Schichten aus elektrisch isolierendem Material gegenseitig getrennt, wie beispielsweise die Schichten 11, 12, 13 aus Siliziumdioxid auf einem Siliziumsubstrat 10, wie in 2 gezeigt. Der Fachmann wird anerkennen, dass beispielsweise weitere geeignete isolierende Schichten auf einem Galliumarsenid(GaAs)-Substrat verwendet werden können. Aus Gründen der Vereinfachung, sind die Isolierschichten 11, 12, 13 nicht in 3 gezeigt.
  • Ein Streifen 24, 25, 26 hat ein erstes Ende 30 und ein entgegengesetztes zweites Ende 31. An ihrem ersten Ende 30 und zweiten Ende 31 sind die Streifen 24, 25, 26 eines Stapels 21, 22, 23 jeweils parallel verbunden, wie jeweils schematisch durch Verbindungsleiter 32, 33 angezeigt. Die Verbindungsleiter 32, 33 können als Spuren in einer jeweiligen Metallschicht ausgebildet werden, wobei die Verbindung von solchen Spuren durch Übergänge, wie beispielsweise die Übergänge 17 von 2, durchgeführt wird. Jedoch können die Streifen 24, 25, 26 eines Stapels 21, 22, 23 an ihrem ersten und zweiten Ende 30, 31 durch Übergänge 43 direkt verbunden werden, welche direkt an einem Ende eines Streifens ohne die Verwendung von leitfähigen Spuren direkt verbunden sind, siehe hierzu 5. Ferner können beispielsweise Streifen 24, 26 von nicht angrenzenden Metallschichten 27, 29 direkt verbunden werden.
  • In der gezeigten Ausführungsform sind die Stapel 21, 22 und 23 jeweils an ihrem ersten und zweiten Ende 30, 31 parallel verbunden, wie durch leitfähige Leiter 34, 35 angezeigt. Die leitfähigen Leiter 34, 35 können in jeglicher der Metallschichten 27, 28, 29 ausgebildet werden. Die Wahl einer Metallschicht kann beispielsweise von der Position des Schaltkreises im Substrat oder seinen Verbindungen abhängen. Die Leiter 34, 35 müssen nicht auf der gleichen Metallschicht 27, 28, 29 eingesetzt werden.
  • Der Verbindungsleiter 34 endet in einem ersten Anschluss 36 des Induktivitäts-Aufbaus 20, wohingegen der Leiter 35 an einem zweiten Anschluss 37 des Induktivitäts-Aufbaus 20 endet.
  • Durch die sogenannte "Parallel-Parallel-Induktivität" 20 gemäß der Erfindung sind Q-Werte von mehr als 25 bei einer Induktivität L, welche sich im Bereich von 0,7-1 nH bewegt, bei Frequenzen von mehr als 2 GHz möglich. Die exakten Werte hängen von den Prozessparametern, wie beispielsweise die Breite, die Länge, die Dicke und die Anzahl von Streifen 24, 25, 26 und Stapeln 21, 22, 23, ab.
  • Das Stapeln von Streifen 24, 25, 26 gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine starke gegenseitige Induktivität zwischen nahe beabstandeten gestapelten Schichten bereit, welche ungefähr doppelt so hoch ist wie die gegenseitige Induktivität zwischen den Streifen in der gleichen Schicht oder Ebene, wobei die Parallel-Verbindung der Streifen einen extrem niedrigen DC-Widerstand, nämlich typischerweise << 1 Ohm bereitstellt. Der Beitrag eines Streifens zur gesamten Induktivität wird, neben seiner Position, hauptsächlich durch seine Länge bestimmt. Obwohl die Streifen 24, 25, 26 jegliche Form annehmen können, ist eine rechteckförmige langgezogene Ebenenform bevorzugt, weil dies ein einfaches und zuverlässiges Modell aus Gründen der Berechnung und Simulation bereitstellt.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Induktivität, welche nicht Teil der beanspruchten Erfindung ausbildet, wobei die Stapel 21, 22, 23 seriell verbunden sind. In der gezeigten Ausführungsform bilden die verbundenen ersten Enden 30 der Streifen 24, 25, 26 des Stapels 21 einen ersten Anschluss 38, und die verbundenen zweiten Enden 31 der Streifen 24, 25, 26 des Stapels 23 bilden einen zweiten Anschluss 39 von der Induktivität 40. Wie gezeigt, sind die verbundenen zweiten Enden 31 des ersten Stapels 21 über einen Leiter 41 mit den verbundenen ersten Enden 30 des zweiten Stapels 22 verbunden, wohingegen die verbundenen zweiten Enden 31 des Stapels 22 über einen Leiter 42 mit den verbundenen ersten Enden 30 des dritten Stapels 23 verbunden sind. Die Leiter 41 und 42 können in jeglichen der Metallschichten 27, 28 oder 29 in der Form von Leitspuren oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Die so genannte "Seriell-Parallel-Induktivität" 40 von 4 unterscheidet sich von der Parallel-Parallel-Induktivität 20 von 3 durch einen höheren Induktivitätswert L. Jedoch zeigt die Seriell-Parallel-Induktivität 40 in einem ähnlichen Aufbau mit Bezug auf die Anzahl von Streifen und Stapeln einen niedrigeren Q-Faktor aufgrund des höheren DC-Widerstandes der Serienverbindung der Stapel, und zwar verglichen mit einer Parallelverbindung der Stapel, auf. Es wird auf Gleichung (2) oben Bezug genommen.
  • 5 zeigt eine alternative Anordnung der Streifen 24, 25, 26, wobei Streifen von entgegengesetzten Schichten 27, 28, 29 versetzt angeordnet sind, um somit die parasitäre Kapazität des Aufbaus zu reduzieren.
  • Der neue Induktivitäts-Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt eine sehr wirksame Belegung von einem verfügbaren Substratbereich, verglichen mit den spiralförmigen Induktivitäten aus dem Stand der Technik, auf, bei welchen der Bereich 9, welcher durch die innerste Windung 4 umgeben ist, nicht wirksam zur Bereitstellung eines Schaltkreises von einer integrierten Schaltung verwendet wird, dessen Teil die spiralförmige Induktivität ausbildet, siehe hierzu 1.
  • Der Induktivitäts-Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung ist aufgrund seines verbesserten Q-Faktors insbesondere für Funkfrequenz(RF)-integrierte Schaltkreise geeignet, wie beispielsweise Oszillatorvorrichtungen mit niedrigem Phasenrauschen zur Verwendung in Transceivern und applikationsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASIC's) für die RF-Technologie.
  • 6 zeigt einen elektrischen Schaltplan einer ausbalancierten Oszillatorschaltung 45, welche mit einer ausbalancierten Resonatorschaltung 44 auf dem Chip gekoppelt ist, welche Induktivitäten 53, 54 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Die aktiven Oszillatorteile enthalten zwei bipolare NPN Transistoren 46, 47. Ein Transistor 46 ist an seinem Basis-Anschluss durch einen Kondensator 48 mit dem Kollektor-Anschluss von einem Transistor 47 verbunden. Der Basis-Anschluss von Transistor 47 ist durch einen Kondensator 49 mit dem Kollektor-Anschluss von Transistor 46 verbunden. Jeder der Emitter-Anschlüsse der Transistoren 46 und 47 ist durch einen Serienwiderstand 50 mit einem Ende von einer konstanten Stromquelle 51 verbunden, wobei ein weiteres Ende derer mit einer Signal-Erdung 57 der Schaltung verbunden ist. Der aktive Oszillatorteil enthält im Wesentlichen einen ausbalancierten Gegenscheinleitwert-Verstärker mit positiver Rückführung, welcher eine passive ausbalancierte parallele Resonator-Schaltung hat, welche zwischen den Kollektor-Anschlüssen der Gegenscheinleitwert-Stufe gekoppelt ist.
  • Die ausbalancierte Resonatorschaltung 44 enthält einen Kondensator 52, welcher zwischen den Kollektor-Anschlüssen der Transistoren 46 und 47 verbunden ist, welcher wiederum durch die Induktivitäten 53 und 54 mit Energie-Anschlüssen VDD 58, 59 der Schaltung verbunden ist. Die Kondensatoren 55 und 56, welche jeweils zwischen VDD und der Signal-Erdung 57 verbunden sind, vervollständigen die gezeigte Resonatorschaltung 44. Die Kondensatoren 55, 56 können variabel sein, um somit eine einstellbare ausbalancierte Oszillatorschaltung bereitzustellen.
  • Der neue Induktivitäts-Aufbau gemäß der Erfindung kann durch eine herkömmliche Technologie eines integrierten Schaltkreises realisiert werden. Insbesondere ist eine Ebnungs-Technik, welche als "Back-Etching" bekannt ist, zur Herstellung des Parallel-Parallel- und Parallel-Seriell-Aufbaus, wie beschrieben, sehr geeignet. Ein Beispiel einer "Back-Etching" Technik ist in der europäischen Patentanmeldung 0 599 074 offenbart, welche hier durch Inbezugnahme enthalten ist.
  • Obwohl die Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann anerkennen, dass zahlreiche Änderungen in der Anordnung und der Anzahl von Teilen, welche beschrieben und dargestellt wurden, um den Gegenstand dieser Erfindung zu erläutern, vorgenommen werden können, ohne vom Prinzip und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den anliegenden Ansprüchen dargelegt.

Claims (10)

  1. Integrierter Schaltkreis mit mehreren gegenseitig voneinander getrennten Ebenen (27, 28, 29) aus elektrisch leitfähigen Material, wobei jede Ebene (27, 28, 29) eine Mehrzahl an angrenzend angeordneten Streifen (24, 25, 26) enthält, welche voneinander getrennt sind, wobei ein Streifen (24, 25, 26) ein erstes (30) und zweites (31) Ende enthält, wobei Streifen (24, 25, 26) von unterschiedlichen Ebenen (27, 28, 29) jeweils an ihrem ersten (30) und zweiten (31) Ende elektrisch parallel verbunden sind, um somit eine Mehrzahl an Stapeln (21, 22, 23) von miteinander verbundenen Streifen (24, 25, 26) auszubilden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Streifen (25) eines Stapels (21, 22, 23) aus miteinander verbundenen Streifen (24, 25, 26) staffelförmig relativ zu einem weiteren Streifen (24, 26) des Stapels (21, 22, 23) aus miteinander verbundenen Streifen (24, 25, 26) angeordnet ist, und wobei die Stapel (21, 22, 23) miteinander verbunden sind um eine Induktivität auszubilden, welche einen ersten (36) und zweiten (37) Anschluss hat.
  2. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 1, bei welchem die Stapel (21, 22, 23) parallel verbunden sind (34, 35), wobei sie den ersten Anschluss (36) an den miteinander verbundenen ersten Enden (30) und den zweiten Anschluss (37) an den miteinander verbundenen zweiten Enden (31) der Stapel (21, 22, 23) haben.
  3. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 1, bei welchem die Stapel (21, 22, 23) seriell verbunden sind (41, 42), wobei sie den ersten Anschluss (38) am ersten Ende und den zweiten Anschluss am zweiten Ende der seriellen Verbindung haben.
  4. Integrierter Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem Streifen (24, 25, 26) aus unterschiedlichen Ebenen (27, 28, 29) staffelförmig angeordnet sind.
  5. Integrierter Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem Streifen (24, 25, 26) aus angrenzenden Ebenen (27, 28, 29) miteinander verbunden sind.
  6. Integrierter Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Streifen (24, 25, 26) eine rechteckförmig langgezogene Form haben.
  7. Integrierter Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher Schaltelemente (52, 55, 56) enthält, welche mit dem ersten und zweiten Anschluss von mindestens einer Induktivität (53, 54) verbunden sind.
  8. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 7, bei welchem die Schaltelemente (52, 55, 56) und die oder jede Induktivität (53, 54) angeordnet sind um eine Oszillatorvorrichtung (45) auszubilden.
  9. Integrierter Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Ebenen (27, 28, 29) aus elektrisch leitfähigem Material auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind, wie beispielsweise Silizium und Galliumarsenid (GaAs), wobei die Ebenen (27, 28, 29) durch Schichten aus elektrisch isolierenden Material getrennt sind, wie z.B. Siliziumdioxid, und wobei das elektrisch leitfähige Material ein Metall ist, wie beispielsweise Aluminium, Wolframlegierung, Gold und dergleichen.
  10. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 9, bei welchem die Ebenen (27, 28, 29) aus leitfähigen Material und elektrisch isolierenden Material zurückgeätzte Ebenen (27, 28, 29) aus leitfähigen Material und elektrisch isolierenden Material enthalten.
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