JP2010278400A - Low-loss multilayer on-chip inductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低損失多層オンチップインダクタに関する。 The present invention relates to a low loss multilayer on-chip inductor.
近年、携帯電話、無線LAN、Bluetooth、地上波デジタルTVなど種々の高速なデジタル無線方式が実用化されている。また、デジタルの半導体集積回路では特にGHz以上の高速な動作をするものでは無線回路と同様のアナログ技術が使用される。このような回路では受動素子として半導体基板上に形成されたオンチップインダクタを使用する。このインダクタは半導体上のメタル配線を渦巻き状に巻いた形状をしており、大きくても数nH程度のインダクタンスしかないが、GHz程度の周波数で動作する回路では実用的なインダクタンス値である。 In recent years, various high-speed digital wireless systems such as mobile phones, wireless LANs, Bluetooth, and terrestrial digital TV have been put into practical use. In the case of digital semiconductor integrated circuits that operate at a high speed of GHz or higher, analog technology similar to that for wireless circuits is used. In such a circuit, an on-chip inductor formed on a semiconductor substrate is used as a passive element. This inductor has a shape in which a metal wiring on a semiconductor is spirally wound and has an inductance of about several nH at most, but is a practical inductance value for a circuit operating at a frequency of about GHz.
このような高周波・無線回路では通常複数のインダクタ素子を集積する。しかし、インダクタ素子は1つの大きさが数10μm〜数100μm角と大きく、チップ面積の増大を招いていた。インダクタの面積を縮小する方式としては図10のような構造(実開昭60−136156)が提案されている。この構造は多層配線構造を利用して、スパイラル形状のインダクタを多数の配線層に形成し、それらのインダクタを直列接続することによって、全体でのインダクタンス値を大きくすることが出来る。図ではM1とM2の2つの配線層のインダクタ配線をビアで接続している。このような多層のインダクタ配線を直列に接続する方式では、配線層数をnとするとチップ面積は1層のみのインダクタの約1/nと出来る。 In such a high-frequency / wireless circuit, a plurality of inductor elements are usually integrated. However, the size of one inductor element is as large as several tens of μm to several hundreds of μm square, which causes an increase in chip area. As a method for reducing the area of the inductor, a structure as shown in FIG. 10 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-136156) has been proposed. This structure uses a multilayer wiring structure to form a spiral inductor in a number of wiring layers and connect the inductors in series to increase the overall inductance value. In the figure, inductor wirings of two wiring layers M1 and M2 are connected by vias. In such a system in which multilayer inductor wirings are connected in series, if the number of wiring layers is n, the chip area can be reduced to about 1 / n of a single-layer inductor.
また、オンチップインダクタではインダクタンス値以外にQ値が重要な性能である。このQ値はインダクタの直列抵抗が低いほど向上する。オンチップインダクタに使用される配線は薄膜のために抵抗が高く、一般的にQ値は低い。これを解決する方法として、図11のような構造(特許第2986081号)が提案されている。図はインダクタ配線の断面であるが、図のように複数の配線層の配線をビアでつないで並列に接続することにより、実質的な配線抵抗を下げることが出来る。図ではM1,M2,M3の3層のインダクタ配線間に配線全長にわたってビアを配置して各配線層を並列に接続する。これにより、1層のみ使用する場合の1/3に直列抵抗を下げることが出来る。このような多層のインダクタ配線を並列に接続する方式では、配線層数をnとすると直列抵抗は1層のみのインダクタの約1/nと出来る。また、特開2000−114044においても、同様な構造で配線層の膜厚を厚くする構造が開示されている。 Further, in the on-chip inductor, the Q value is an important performance in addition to the inductance value. This Q value increases as the series resistance of the inductor is lower. The wiring used for the on-chip inductor has a high resistance because of a thin film, and generally has a low Q value. As a method for solving this, a structure as shown in FIG. 11 (Japanese Patent No. 2986081) has been proposed. Although the figure shows a cross section of the inductor wiring, a substantial wiring resistance can be lowered by connecting the wirings of a plurality of wiring layers in parallel by connecting vias as shown in the figure. In the drawing, vias are arranged over the entire length of the wiring of the three layers M1, M2, and M3, and the wiring layers are connected in parallel. As a result, the series resistance can be reduced to 1/3 when only one layer is used. In such a system in which multilayer inductor wirings are connected in parallel, if the number of wiring layers is n, the series resistance can be reduced to about 1 / n of an inductor having only one layer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-114044 also discloses a structure in which the thickness of the wiring layer is increased with a similar structure.
ここで、多層構造のインダクタにおいては表皮効果が問題となりうる。図12はインダクタの表皮効果を説明するボリュームフィラメントモデルである(S.Mei et.al.,IEEE Trans. on Very Large Scale Integration Systems, Vol.12, No.4, Apr 2004, pp437−447)。ここでは長さL、幅W、高さHのインダクタ配線をN(=Nw×Nh)本の幅w0、高さH0の細いフィラメント配線の集合と仮定する。各フィラメント配線内部では表皮効果は起こらず均一に電流が流れているものとして電流を計算し、それらの和が配線全体での電流であると考える。各々のフィラメント配線は図13のように抵抗Rsi(iは1以上N以下の整数)とインダクタLsi(iは1以上N以下の整数)の直列接続のモデルとし、これらを全て並列に接続する。ここでフィラメント配線の間にはお互いの距離に依存する相互インダクタンスMij(i、jは1以上N以下の整数、i≠j)があるものとする。このとき、このインダクタ配線の導電率をσとすると各パラメータは、
(dijはi番目の配線とj番目の配線の中心間の距離)
で与えられる。
Here, the skin effect may be a problem in an inductor having a multilayer structure. 12 is a volume filament model for explaining the skin effect of the inductor (S. Mei et.al., IEEE Trans. On Very Large Scale Integration Systems, Vol. 12, No. 4, Apr 2004, pp 437-447). Here, it is assumed that the inductor wiring having a length L, a width W, and a height H is a set of N (= Nw × Nh) thin filament wirings having a width w0 and a height H0. The current is calculated on the assumption that the skin effect does not occur inside each filament wiring and the current flows uniformly, and the sum of them is considered to be the current in the entire wiring. As shown in FIG. 13, each filament wiring has a model of a series connection of a resistor Rsi (i is an integer of 1 to N) and an inductor Lsi (i is an integer of 1 to N), and these are all connected in parallel. Here, it is assumed that there is a mutual inductance Mij (i, j is an integer from 1 to N, i ≠ j) depending on the distance between the filament wires. At this time, if the conductivity of the inductor wiring is σ, each parameter is
(Dij is the distance between the center of the i-th wiring and the j-th wiring)
Given in.
全てのフィラメント配線は幅と高さが同じなので、RsiとLsiは全て同じであるが、Mijは距離依存があるので、配線毎に異なる。(3)式でインダクタでは配線の長さLが幅や高さに対して十分に大きいので、1項目のlogの成分が支配的となる。1項目は配線間の距離dijが大きければ小さくなるので、お互いに離れたフィラメント配線同士の相互インダクタンスは小さい。図12の断面を拡大したものが図14(N=25の場合)であるが、ここで、番号1のフィラメント配線は隣接するフィラメント配線は番号6と番号2の2本のみであるが、番号13のフィラメント配線は番号8,12,14,18の4本ある。このために番号13のフィラメントは番号1のフィラメントよりもまわりのフィラメント配線との相互インダクタンスが大きい。このために見かけ上の直列インダクタンス値が大きくなるので、周波数が上がると電流が流れにくくなる。つまり、インダクタ配線の周辺部よりも中心部の方が周りとの相互インダクタンスで高周波では電流が流れにくくなる。つまり表皮効果が起こる。
Since all filament wirings have the same width and height, Rsi and Lsi are all the same, but Mij has a distance dependency and therefore differs for each wiring. In the expression (3), since the length L of the wiring is sufficiently large with respect to the width and height in the inductor, the log component of one item is dominant. One item is smaller when the distance dij between the wirings is larger, so that the mutual inductance between the filament wirings separated from each other is small. FIG. 14 is an enlarged view of the cross section of FIG. 12 (in the case of N = 25). Here, the filament wiring of
GHz以上の高周波で動作するインダクタ配線では表皮効果による直列抵抗の増大が大きな問題である。この表皮効果とは、高周波信号は導体の表面付近のみを流れて導体の内部が電流パスとして機能しなくなり、高周波での実質的な直列抵抗が増大する現象である。従来の多層のインダクタ配線の接続方式から構成されるインダクタでは、この表皮効果と同様に中間の配線層において実質的な直列抵抗の増大という問題が発生していた。 An increase in series resistance due to the skin effect is a major problem with inductor wiring that operates at a high frequency of GHz or higher. The skin effect is a phenomenon in which a high-frequency signal flows only near the surface of a conductor, the inside of the conductor does not function as a current path, and a substantial series resistance at a high frequency increases. In the inductor composed of the conventional multilayer inductor wiring connection method, the problem of substantial increase in series resistance has occurred in the intermediate wiring layer, similar to the skin effect.
図15は3層の配線層M1,M2,M3の配線が上下に重なった構造のインダクタ配線の例である。この場合も先の説明と同様に中間のM2の配線の1部である番号8の配線は上側や下側の番号3や番号13の配線よりも周囲の配線と大きな相互インダクタンスを持つ。このため、中間の配線は表皮効果が大きく電流が流れにくい。図16は(1)〜(3)式を用いて幅10μm、厚さ1μmで層間膜厚1μmの3層の配線の断面の電流密度を計算した結果である。周波数は10GHzとしている。図のように、中間層のM2はM1やM3に比べて電流密度が低い。つまり表皮効果の影響が大きい。このように、多層構造のインダクタにおいては表皮効果が大きな問題であった。特許文献3に記載の構造においては、各金属層の膜厚を動作周波数における表皮深さの略2倍とすることでQ値を増加させることを試みているが、従来技術の2層構造における対応であり、全体として表皮効果を低減させることを目指すものではない。
FIG. 15 shows an example of an inductor wiring having a structure in which wirings of three wiring layers M1, M2, and M3 overlap each other. Also in this case, like the above description, the
本発明の目的は、多層構造のオンチップインダクタにおいて、インダクタの表皮効果を低減してQ値を向上させるオンチップインダクタを提供することである。 An object of the present invention is to provide an on-chip inductor that reduces the skin effect of the inductor and improves the Q value in an on-chip inductor having a multilayer structure.
本発明に係るオンチップインダクタは、半導体基板上絶縁膜中のオンチップインダクタであって、単一のインダクタ配線から構成される、又は複数のインダクタ配線を上下に積層して並列接続したものから構成されるインダクタ配線層を3層以上有し、各インダクタ配線層は上下に積層されて直列接続されている。そして最上層と最下層のインダクタ配線層を除く中間層の各インダクタ配線層の実効的な膜厚が、該最上層及び最下層のインダクタ配線層の実効的な膜厚よりも大きいことを特徴とする。ここで、1つのインダクタ配線は一平面内で配線を巻いて構成されており、インダクタ配線層とは、1つ又は複数のインダクタ配線を上下に積層し、並列接続したものである。 An on-chip inductor according to the present invention is an on-chip inductor in an insulating film on a semiconductor substrate, and is constituted by a single inductor wiring or a structure in which a plurality of inductor wirings are stacked vertically and connected in parallel. There are three or more inductor wiring layers, and each inductor wiring layer is laminated in the vertical direction and connected in series. The effective film thickness of each inductor wiring layer in the intermediate layer excluding the uppermost layer and the lowermost inductor wiring layer is larger than the effective film thickness of the uppermost layer and the lowermost inductor wiring layer. To do. Here, one inductor wiring is configured by winding a wiring in one plane, and the inductor wiring layer is one in which one or a plurality of inductor wirings are stacked one above the other and connected in parallel.
本発明では、多層のインダクタ配線の表皮効果を低減することで、インダクタ配線の高周波での直列抵抗を低減させることが出来る。 In the present invention, it is possible to reduce the series resistance of the inductor wiring at a high frequency by reducing the skin effect of the multilayer inductor wiring.
本発明に係るオンチップインダクタは、前記中間層の少なくとも一部のインダクタ配線の膜厚を、前記最上層のインダクタ配線層及び前記最下層のインダクタ配線層の実効的な膜厚より大きくすることによって、中間層のインダクタ配線層全体の実効的な膜厚を、該最上層及び最下層のインダクタ配線層の実効的な膜厚よりも大きくすることができる。 In the on-chip inductor according to the present invention, the film thickness of at least a part of the inductor wiring in the intermediate layer is made larger than the effective film thickness of the uppermost inductor wiring layer and the lowermost inductor wiring layer. The effective film thickness of the entire inductor wiring layer in the intermediate layer can be made larger than the effective film thickness of the uppermost and lowermost inductor wiring layers.
また、前記中間層のインダクタ配線層は、2層以上の前記インダクタ配線を上下に積層して並列接続して構成することができる。最上層、最下層を単層インダクタ配線とすれば、中間層のインダクタ配線層全体の実効的な膜厚を、該最上層及び最下層のインダクタ配線層の実効的な膜厚よりも大きくすることができる。 In addition, the inductor wiring layer of the intermediate layer can be configured by stacking two or more inductor wirings on top and bottom and connecting them in parallel. If the uppermost layer and the lowermost layer are single-layer inductor wirings, the effective film thickness of the entire intermediate inductor wiring layer should be larger than the effective film thickness of the uppermost and lowermost inductor wiring layers. Can do.
また、前記中間層のインダクタ配線層は、2層以上の前記インダクタ配線を上下に積層して並列接続したインダクタ配線層を複数上下に積層したものをそれぞれ直列接続して構成することができる。このようにして中間層のインダクタ配線層全体の実効的な膜厚を、該最上層及び最下層のインダクタ配線層の実効的な膜厚よりも大きくすることができる。 Further, the inductor wiring layer of the intermediate layer can be configured by serially connecting a plurality of upper and lower inductor wiring layers in which two or more inductor wirings are stacked and connected in parallel. In this way, the effective film thickness of the entire intermediate inductor wiring layer can be made larger than the effective film thickness of the uppermost and lowermost inductor wiring layers.
また、前記中間層の少なくとも一部のインダクタ配線の配線幅を、前記最上層及び最下層のインダクタ配線層の配線幅よりも大きくすることができる。このようにしても中間層のインダクタ配線層全体の実効的な膜厚を、該最上層及び最下層のインダクタ配線層の実効的な膜厚よりも大きくすることができる。 In addition, the wiring width of at least a part of the inductor wiring in the intermediate layer can be made larger than the wiring width of the uppermost and lowermost inductor wiring layers. In this way, the effective film thickness of the entire inductor wiring layer in the intermediate layer can be made larger than the effective film thickness of the uppermost and lowermost inductor wiring layers.
(実施例1)
図1は本発明の実施例1に係るインダクタの鳥瞰図である。M1〜M4の4層のメタル配線(インダクタ配線)を使用している場合である。本実施例におけるオンチップインダクタは、半導体基板(図示せず)上の絶縁膜(図示せず)中に設けられたメタル配線M1〜M4を備える。M1〜M4のそれぞれのメタル配線に1周回ずつのインダクタ配線がある。最上層M4と最下層M1の配線は1層のみで1巻きのインダクタ配線1となっているが、中間層のM2とM3は2層がビア2で接続されることで、1体の配線となり、1巻きのインダクタ配線層となる。つまり4層のメタル配線で3回巻きのインダクタを形成する。
Example 1
FIG. 1 is a bird's-eye view of an inductor according to Example 1 of the present invention. This is a case where four layers of metal wiring (inductor wiring) of M1 to M4 are used. The on-chip inductor in this embodiment includes metal wirings M1 to M4 provided in an insulating film (not shown) on a semiconductor substrate (not shown). There is one round of inductor wiring in each of the metal wirings M1 to M4. The wiring of the uppermost layer M4 and the lowermost layer M1 is only one layer and is a one-
(比較例1)
図2は比較例1のインダクタ(以下では比較例1)で図1と同じくM1〜M4の4層のメタル配線を使用している場合であるが、最上層M4とその下のM3のメタル配線は2層がビアで接続されることで、1体のインダクタ配線層となり、それより下のM2とM1は1層のみで1巻きのインダクタ配線層となっている。
(Comparative Example 1)
FIG. 2 shows the case where the inductor of Comparative Example 1 (hereinafter, Comparative Example 1) uses four layers of metal wirings M1 to M4 as in FIG. 1, but the uppermost layer M4 and the metal wiring of M3 below it are shown. The two layers are connected by vias to form a single inductor wiring layer, and M2 and M1 below the two layers form a single-layer inductor wiring layer of only one layer.
(比較例2)
図3は比較例2のインダクタ(以下では比較例2)で図2と同じくM1〜M4の4層のメタル配線を使用している場合であるが、最下層M1とその上のM2のメタル配線は2層がビアで接続されることで、1体のインダクタ配線層となり、それより上のM3とM4は1層のみで1巻きのインダクタ配線層となっている。つまり、本発明は中間の配線層の実効的な膜厚が上下の配線層よりも厚く、比較例1,比較例2は上または下に中間の配線層よりも実効的な膜厚が厚い配線層がある。
(Comparative Example 2)
FIG. 3 shows the case where the inductor of Comparative Example 2 (hereinafter, Comparative Example 2) uses four layers of metal wirings M1 to M4 as in FIG. 2, but the lowermost layer M1 and the metal wiring of M2 above it are shown. The two layers are connected by vias to form one inductor wiring layer, and M3 and M4 above it are only one layer to form a single winding inductor wiring layer. That is, according to the present invention, the effective film thickness of the intermediate wiring layer is thicker than the upper and lower wiring layers, and Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are wirings having an effective film thickness higher or lower than the intermediate wiring layer. There are layers.
これに対して、図4は従来の多層構造のインダクタである(以下では従来型)。ここでは各配線層がそれぞれ1層のみで1巻きのインダクタ配線となっている。従来型では最下層のM1の配線を使用しないことで基板との間の寄生容量が図1よりも小さくなる反面、配線抵抗は大きくなる。 On the other hand, FIG. 4 shows a conventional multilayer inductor (hereinafter referred to as a conventional type). Here, each wiring layer has only one layer and is a one-turn inductor wiring. In the conventional type, by not using the lowermost M1 wiring, the parasitic capacitance between the substrate and the substrate becomes smaller than that in FIG. 1, but the wiring resistance increases.
これらの4種のインダクタ配線構造に対して、電磁界シミュレーションでインダクタの特性を予測した。ここでは90nmノードの銅配線を仮定する。電磁界シミュレーションにはAnsoft社製のHFSSを使用した。図5は4種のインダクタの直列インダクタンス値である。図に示すように、4種のインダクタの直列インダクタンス値はほぼ同じであり、巻き構造による大きな差は見られない。 For these four types of inductor wiring structures, the characteristics of the inductor were predicted by electromagnetic field simulation. Here, a copper wiring of a 90 nm node is assumed. HFSS manufactured by Ansoft was used for the electromagnetic field simulation. FIG. 5 shows series inductance values of four types of inductors. As shown in the figure, the series inductance values of the four types of inductors are almost the same, and there is no significant difference due to the winding structure.
これに対して、図6は4種のインダクタのQ値を比較した結果である。この場合、本発明の実施例1と比較例1,比較例2では周波数の低いところではQ値にあまり差がないが、周波数が高くなると実施例1の方が高いQ値が得られる。従来型は元々の直列抵抗が高いために最もQ値は低くなる。これは前述のように、表皮効果の影響は上下配線層よりも中間層の配線の方が大きいため、この部分の実効的な配線膜厚の厚い本発明では表皮効果の影響を軽減出来るためである。以上のように、本発明のインダクタ構造では表皮効果の大きなところに有効に配線層を分配するためにインダクタ全体としての特性が向上する。 On the other hand, FIG. 6 shows the result of comparing the Q values of the four types of inductors. In this case, the first embodiment of the present invention and the first and second comparative examples have little difference in the Q value at a low frequency, but the higher the frequency, the higher the Q value in the first embodiment. The conventional type has the lowest Q value because of the high original series resistance. This is because, as described above, the effect of the skin effect is larger in the intermediate layer wiring than in the upper and lower wiring layers, and therefore the effect of the skin effect can be reduced in the present invention where the effective wiring film thickness is thick in this part. is there. As described above, in the inductor structure of the present invention, the wiring layer is effectively distributed to the place where the skin effect is large, so that the characteristics of the inductor as a whole are improved.
(実施例2)
図7は本発明の実施例2に係るインダクタの鳥瞰図である。本実施例におけるオンチップインダクタは、半導体基板(図示せず)上の絶縁膜(図示せず)中に設けられたM1〜M6の6層のメタル配線を使用している場合である。M1〜M6のそれぞれの配線に1周回ずつのインダクタ配線がある。最上層M6と最下層M1の配線は1層のみで1巻きのインダクタ配線層となっているが、中間層のM2とM3、M4とM5それぞれ2層がビアで接続されることで、1体の配線層となり、1巻きのインダクタ配線層となる。そしてこれが直列に接続されている。つまり6層の配線層で4回巻きのインダクタを形成する。このようにして中間層の各インダクタ配線層の実効膜厚を最上層、最下層の実効膜厚よりも大きくすることができる。
(Example 2)
FIG. 7 is a bird's-eye view of the inductor according to the second embodiment of the present invention. The on-chip inductor in this embodiment is a case where six layers of metal wirings M1 to M6 provided in an insulating film (not shown) on a semiconductor substrate (not shown) are used. Each of the wirings M1 to M6 has one inductor wiring. The wiring of the uppermost layer M6 and the lowermost layer M1 is only one layer and is an inductor wiring layer of one turn. However, by connecting two layers of the intermediate layers M2 and M3 and M4 and M5 with vias, The wiring layer becomes a one-turn inductor wiring layer. These are connected in series. That is, a four-turn inductor is formed by six wiring layers. In this way, the effective film thickness of each inductor wiring layer in the intermediate layer can be made larger than the effective film thickness of the uppermost layer and the lowermost layer.
(実施例3)
図8は本発明の実施例3に係るインダクタの鳥瞰図である。本実施例におけるオンチップインダクタは、半導体基板(図示せず)上の絶縁膜(図示せず)中に設けられたM2〜M4の3層のメタル配線を使用している場合である。M2〜M4のそれぞれの配線に1周回ずつのインダクタ配線があり、各配線がそれぞれ1層のみで1巻きのインダクタ配線層となり、3回巻きのインダクタを形成する。ここで、最下層、最上層のメタル配線M2,M4に比べて中間のM3のメタル配線は線幅が広くなっている。これによって表皮効果の大きなところの直列抵抗を低減してインダクタ全体としての特性が向上する。
(Example 3)
FIG. 8 is a bird's-eye view of the inductor according to the third embodiment of the present invention. The on-chip inductor in this embodiment is a case where three-layer metal wirings M2 to M4 provided in an insulating film (not shown) on a semiconductor substrate (not shown) are used. Each of the wirings M2 to M4 has an inductor wiring of one turn, and each wiring becomes a single-turn inductor wiring layer by only one layer, and forms a three-turn inductor. Here, the metal wiring of the middle M3 is wider than the metal wirings M2 and M4 of the lowermost layer and the uppermost layer. As a result, the series resistance where the skin effect is large is reduced and the characteristics of the entire inductor are improved.
(実施例4)
図9は本発明の実施例4に係るインダクタの鳥瞰図である。本実施例におけるオンチップインダクタは、半導体基板(図示せず)上の絶縁膜(図示せず)中に設けられたM2〜M4の3層のメタル配線を使用している場合である。M2〜M4のそれぞれの配線に1周回ずつのインダクタ配線があり、各配線がそれぞれ1層のみで1巻きのインダクタ配線層となり、3回巻きのインダクタを形成する。ここで、最下層、最上層の配線層M2,M4に比べて中間のM3のメタル配線は膜厚が厚くなっている。これによって表皮効果の大きなところの直列抵抗を低減してインダクタ全体としての特性が向上する。
Example 4
FIG. 9 is a bird's-eye view of the inductor according to the fourth embodiment of the present invention. The on-chip inductor in this embodiment is a case where three-layer metal wirings M2 to M4 provided in an insulating film (not shown) on a semiconductor substrate (not shown) are used. Each of the wirings M2 to M4 has an inductor wiring of one turn, and each wiring becomes a single-turn inductor wiring layer by only one layer, and forms a three-turn inductor. Here, the metal wiring of M3 in the middle is thicker than the lowermost and uppermost wiring layers M2 and M4. As a result, the series resistance where the skin effect is large is reduced and the characteristics of the entire inductor are improved.
以上、本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものではなく、本発明の範囲内で当業者であればなしうるであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited only to the configurations of the above embodiments, and various modifications that can be made by those skilled in the art within the scope of the present invention. Of course, including modifications.
1 インダクタ配線
2 ビア
3 シリコン基板
4 フィラメント配線
5 電圧源
M1〜M6 メタル配線
1
Claims (5)
単一のインダクタ配線から構成される、又は複数のインダクタ配線を上下に積層して並列接続したものから構成されるインダクタ配線層を3層以上有し、各インダクタ配線層は上下に積層されて直列接続されており、
最上層と最下層のインダクタ配線層を除く中間層の各インダクタ配線層の実効的な膜厚が、該最上層及び最下層のインダクタ配線層の実効的な膜厚よりも大きいことを特徴とする、オンチップインダクタ。 An on-chip inductor in an insulating film on a semiconductor substrate,
It has three or more inductor wiring layers composed of a single inductor wiring, or a plurality of inductor wirings stacked in parallel and connected in parallel, and each inductor wiring layer is stacked vertically and connected in series. Connected,
The effective film thickness of each inductor wiring layer of the intermediate layer excluding the uppermost layer and the lowermost inductor wiring layer is larger than the effective film thickness of the uppermost layer and the lowermost inductor wiring layer. On-chip inductor.
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