JP2015019105A - 3次元インダクタ及び変圧器 - Google Patents
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Abstract
Description
602 RDL部分
604 FEOL部分
606 BEOL部分
608 基板
610 インダクタに対して利用可能な高さ
620 インダクタ
622、702 TSV
624、706 RDL部分における金属セグメント、RDLセグメント
626、704 M1金属層における金属セグメント、M1セグメント
630 TSV高さ
708、710 インダクタ入力部
Claims (18)
- 第1オンチップインダクタ及び第2オンチップインダクタを含む第1オンチップ変圧器と、
第3オンチップインダクタ及び第4オンチップインダクタを含む第2オンチップ変圧器と、
第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部を含む第5オンチップインダクタと、
第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部を含む第6オンチップインダクタと、
ゲート、ドレイン、及びソースを含む第1オンチップトランジスタと、
ゲート、ドレイン、及びソースを含む第2オンチップトランジスタと、を含む3次元オンチップ無線周波増幅器であって、
前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれが、第1金属層における複数の第1セグメントと、第2金属層における複数の第2セグメントと、第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部とを含み、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれの前記第1及び第2インダクタ入力部は前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置され、複数の貫通ビアが前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれの前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するために、前記複数の第1セグメント及び前記複数の第2セグメントを結合し、
前記第1オンチップインダクタは前記第2オンチップインダクタに誘導結合され、前記第3オンチップインダクタは前記第4オンチップインダクタに誘導結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタはアース端子でのみ互いに物理的に結合され、
前記第1オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップ無線周波増幅器の入力部に結合され、前記第2オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記第1オンチップトランジスタの前記ゲートに結合され、前記第3オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記第2オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第4オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップ無線周波増幅器の出力部に結合され、前記第2オンチップトランジスタの前記ゲートは前記第1オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第5及び第6オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は供給電圧に結合され、前記第5オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部は前記第1オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第6オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部は前記第2オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部はアース端子に結合され、前記第1及び第2オンチップトランジスタの前記ソースはアース端子に結合されている、3次元オンチップ無線周波増幅器。 - 前記第1金属層が前記チップのバックエンドオブライン部分に配置されている、請求項1に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第2金属層が前記チップの再配線層に配置されている、請求項1に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第1金属層が前記チップのバックエンドオブライン部分に配置されている、請求項3に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 第1キャパシタ及び第2キャパシタをさらに含み、
前記第2オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記第1キャパシタを介して前記第1オンチップトランジスタの前記ゲートに結合され、前記第3オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記第2キャパシタを介して前記第2オンチップトランジスタの前記ドレインに結合される、請求項1に記載のオンチップ無線周波増幅器。 - レジスタをさらに含み、前記第1オンチップトランジスタの前記ゲートは前記レジスタを介して前記供給電圧に結合される、請求項5に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第5オンチップインダクタは、前記第1金属層における複数の第1セグメントと、前記第2金属層における複数の第2セグメントと、前記第5オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するための、前記複数の第1セグメント及び前記複数の第2セグメントを結合する複数の貫通ビアと、を含み、前記第5オンチップインダクタの前記第1及び第2インダクタ入力部は前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置され、
前記第6オンチップインダクタは、前記第1金属層における複数の第1セグメントと、前記第2金属層における複数の第2セグメントと、前記第6オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するための、前記複数の第1セグメント及び前記複数の第2セグメントを結合する複数の貫通ビアと、を含み、前記第6オンチップインダクタの前記第1及び第2インダクタ入力部は前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置されている、請求項1に記載のオンチップ無線周波増幅器。 - 第1オンチップインダクタ及び第2オンチップインダクタを含む第1オンチップ変圧器と、
第3オンチップインダクタ及び第4オンチップインダクタを含む第2オンチップ変圧器と、
ゲート、ドレイン、及びソースを含むオンチップトランジスタと、を含む3次元オンチップ無線周波増幅器であって、
前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれが、第1金属層における複数の第1導電手段と、第2金属層における複数の第2導電手段と、第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部とを含み、前記第1及び第2インダクタ入力部は前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置され、複数の貫通ビアが前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するために、前記複数の第1導電手段及び前記複数の第2導電手段を結合し、
前記第1オンチップインダクタは前記第2オンチップインダクタに誘導結合され、前記第3オンチップインダクタは前記第4オンチップインダクタに誘導結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタはアース端子でのみ互いに物理的に結合され、
前記第1オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップ無線周波増幅器の入力部に結合され、前記第2オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップトランジスタの前記ゲートに結合され、前記第3オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第4オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップ無線周波増幅器の出力部に結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部はアース端子に結合され、前記オンチップトランジスタの前記ソースはアース端子に結合されている、3次元オンチップ無線周波増幅器。 - 前記第1金属層が前記チップのバックエンドオブライン部分に配置されている、請求項8に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第2金属層が前記チップの再配線層に配置されている、請求項8に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第1金属層が前記チップのバックエンドオブライン部分に配置されている、請求項10に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 第1オンチップインダクタ及び第2オンチップインダクタを含む第1オンチップ変圧器と、
第3オンチップインダクタ及び第4オンチップインダクタを含む第2オンチップ変圧器と、
第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部を含む第5オンチップインダクタと、
第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部を含む第6オンチップインダクタと、
ゲート、ドレイン、及びソースを含む第1オンチップトランジスタと、
ゲート、ドレイン、及びソースを含む第2オンチップトランジスタと、を含む3次元オンチップ無線周波増幅器であって、
前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれが、第1金属層における複数の第1導電手段と、第2金属層における複数の第2導電手段と、第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部とを含み、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれの第1及び第2インダクタ入力部は前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置され、複数の貫通ビアが前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれの前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するために、前記複数の第1導電手段及び前記複数の第2導電手段を結合し、
前記第1オンチップインダクタは前記第2オンチップインダクタに誘導結合され、前記第3オンチップインダクタは前記第4オンチップインダクタに誘導結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタはアース端子でのみ互いに物理的に結合され、
前記第1オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップ無線周波増幅器の入力部に結合され、前記第2オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記第1オンチップトランジスタの前記ゲートに結合され、前記第3オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記第2オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第4オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は前記オンチップ無線周波増幅器の出力部に結合され、前記第2オンチップトランジスタの前記ゲートは前記第1オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第5及び第6オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部は供給電圧に結合され、前記第5オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部は前記第1オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第6オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部は前記第2オンチップトランジスタの前記ドレインに結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部はアース端子に結合され、前記第1及び第2オンチップトランジスタの前記ソースはアース端子に結合されている、3次元オンチップ無線周波増幅器。 - 前記第1金属層が前記チップのバックエンドオブライン部分に配置されている、請求項12に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第2金属層が前記チップの再配線層に配置されている、請求項12に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第1金属層が前記チップのバックエンドオブライン部分に配置されている、請求項14に記載のオンチップ無線周波増幅器。
- 前記第5オンチップインダクタは、前記第1金属層における複数の第1導電手段と、前記第2金属層における複数の第2導電手段と、前記第5オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するための、前記複数の第1導電手段及び前記複数の第2導電手段を結合する複数の貫通ビアと、を含み、前記第5オンチップインダクタの前記第1及び第2インダクタ入力部は前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置され、
前記第6オンチップインダクタは、前記第1金属層における複数の第1導電手段と、前記第2金属層における複数の第2導電手段と、前記第6オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するための、前記複数の第1導電手段及び前記複数の第2導電手段を結合する複数の貫通ビアと、を含み、前記第6オンチップインダクタの前記第1及び第2インダクタ入力部は前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置されている、請求項12に記載のオンチップ無線周波増幅器。 - 3次元オンチップ無線周波増幅器を形成する方法であって、
第1オンチップインダクタ及び第2オンチップインダクタを含む第1オンチップ変圧器と、第3オンチップインダクタ及び第4オンチップインダクタを含む第2オンチップ変圧器と、を形成するステップであって、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタはアース端子でのみ互いに物理的に結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタはそれぞれ、第1金属層における複数の第1セグメントと、第2金属層における複数の第2セグメントと、前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置される第1インダクタ入力部と、前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置される第2インダクタ入力部と、前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するために前記複数の第1セグメント及び前記複数の第2セグメントを結合する複数の貫通ビアと、を含む、ステップと、
前記第1オンチップインダクタを前記第2オンチップインダクタに誘導結合し、前記第3オンチップインダクタを前記第4オンチップインダクタに誘導結合するステップと、
前記第1オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部を前記オンチップ無線周波増幅器の入力部に結合し、前記第2オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部をオンチップトランジスタのゲートに結合し、前記第3オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部を前記オンチップトランジスタのドレインに結合し、前記第4オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部を前記オンチップ無線周波増幅器の出力部に結合するステップと、
前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部及び前記オンチップトランジスタのソースをアース端子に結合するステップと、
を含む方法。 - 3次元オンチップ無線周波増幅器を形成する方法であって、
第1オンチップインダクタ及び第2オンチップインダクタを含む第1オンチップ変圧器と、第3オンチップインダクタ及び第4オンチップインダクタを含む第2オンチップ変圧器と、を形成するステップであって、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタはアース端子でのみ互いに物理的に結合され、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタはそれぞれ、第1金属層における複数の第1セグメントと、第2金属層における複数の第2セグメントと、前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置される第1インダクタ入力部と、前記第1金属層及び前記第2金属層の一方に配置される第2インダクタ入力部と、前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタのそれぞれの前記第1インダクタ入力部及び前記第2インダクタ入力部の間に連続的で交差しないパスを形成するために前記複数の第1セグメント及び前記複数の第2セグメントを結合する複数の貫通ビアと、を含む、ステップと、
第5オンチップインダクタ及び第6オンチップインダクタを形成するステップであって、前記第5及び第6オンチップインダクタはそれぞれ第1インダクタ入力部及び第2インダクタ入力部を含む、ステップと、
前記第1オンチップインダクタを前記第2オンチップインダクタに誘導結合し、前記第3オンチップインダクタを前記第4オンチップインダクタに誘導結合するステップと、
前記第1オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部を前記オンチップ無線周波増幅器の入力部に結合し、前記第2オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部を第1オンチップトランジスタのゲートに結合し、前記第3オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部及び前記第6オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部を第2オンチップトランジスタのドレインに結合し、前記第4オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部を前記オンチップ無線周波増幅器の出力部に結合し、前記第2オンチップトランジスタのゲート及び前記第5オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部を前記第1オンチップトランジスタのドレインに結合するステップと、
前記第5オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部及び前記第6オンチップインダクタの前記第1インダクタ入力部を供給電圧に結合するステップと、
前記第1、第2、第3、及び第4オンチップインダクタの前記第2インダクタ入力部並びに前記第1及び第2オンチップトランジスタのソースをアース端子に結合するステップと、
を含む方法。
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