JPH0637255A - Structure of lc circuit - Google Patents

Structure of lc circuit

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JPH0637255A
JPH0637255A JP18687292A JP18687292A JPH0637255A JP H0637255 A JPH0637255 A JP H0637255A JP 18687292 A JP18687292 A JP 18687292A JP 18687292 A JP18687292 A JP 18687292A JP H0637255 A JPH0637255 A JP H0637255A
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JP
Japan
Prior art keywords
inductor
capacitor
insulating film
circuit
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP18687292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Nakagawa
義和 中川
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0637255A publication Critical patent/JPH0637255A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an LC circuit structure which can be lessened in chip area and length of connecting wiring so as to be minimized in influence to microwave characteristics. CONSTITUTION:A capacitor C and an inductor L are vertically provided onto a substrate 1 through the intermediary of an insulating film 5, and the capacitor C and the inductor L are electrically connected together with a connecting wiring 6 formed penetrating the insulating film 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はLC回路の構造に関す
る。さらに詳しくは、集積回路装置でチップ面積を小さ
くすることができるLC回路の構造に関する。
The present invention relates to the structure of LC circuits. More specifically, the present invention relates to a structure of an LC circuit capable of reducing a chip area in an integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波領域などの高周波の信号を扱
うモノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)として
は、通常、GaAsのアナログICが用いられている。
かかるアナログICでは、図4に示されるようにキャパ
シタCとインダクタLとが直列接続されたものが多量に
使われている。これらのキャパシタCとインダクタLは
半導体基板表面に横に並べて形成されており、半導体層
を何ら使用していないのに半導体基板表面の面積を多く
専有している。とくに、キャパシタCは大きな容量を形
成するためには大面積を必要とし、またインダクタLも
大きなインダクタンスをうるためには巻数を多くする必
要があり平面的にコイルを形成すると大きな面積を必要
とする。
2. Description of the Related Art As a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) that handles high-frequency signals in the microwave region or the like, a GaAs analog IC is usually used.
In such an analog IC, a capacitor C and an inductor L connected in series as shown in FIG. 4 are used in large quantities. The capacitor C and the inductor L are formed side by side on the surface of the semiconductor substrate, and occupy a large area on the surface of the semiconductor substrate even though no semiconductor layer is used. In particular, the capacitor C requires a large area to form a large capacitance, and the inductor L needs to increase the number of turns in order to obtain a large inductance. Therefore, forming a coil in a plane requires a large area. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の基板表面にキャ
パシタCとインダクタLを並べて配列する構成では、そ
れらを合わせた面積の回路全体に占める割合は非常に大
きく、これらキャパシタCおよびインダクタLの存在が
チップサイズを大きくする原因のひとつになっていた。
In the conventional configuration in which the capacitors C and the inductors L are arranged side by side on the surface of the substrate, the ratio of the combined area of the capacitors to the entire circuit is very large, and the capacitors C and the inductors L exist. Was one of the causes of increasing the chip size.

【0004】さらに、高周波回路では、僅かの接続線で
もインダクタンスを生じたり、配線間で相互作用した
り、またノイズを拾ったりして悪影響を及ぼし、接続配
線はコンパクトに形成しなければならないという問題が
ある。
Further, in a high-frequency circuit, even a small number of connecting lines may cause inductance, interact between wirings, pick up noise, and the like, which may have a bad effect, and the connecting wirings should be formed compactly. There is.

【0005】本発明は、叙上の事情に鑑み、チップサイ
ズを小さくすることができ、接続配線を短くできるLC
回路の構造を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention makes it possible to reduce the chip size and shorten the connection wiring.
It is intended to provide a circuit structure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のLC回路の構造
は、絶縁膜を介して基板上に上下に設けられたキャパシ
タとインダクタとからなり、前記キャパシタとインダク
タは前記絶縁膜を貫通して形成された接続配線によって
接続されてなることを特徴としている。
The structure of the LC circuit of the present invention comprises a capacitor and an inductor which are provided above and below a substrate via an insulating film, and the capacitor and the inductor penetrate through the insulating film. It is characterized by being connected by the formed connection wiring.

【0007】アナログICでは図4に示されるようにキ
ャパシタとインダクタがお互いに独立して使用されるこ
とはむしろ少なく、これらが直列に接続されて一体とな
って使用されることが多い。すなわち、これらを直列に
接続したものがあたかもひとつの回路素子として使用さ
れている。本発明はかかる点に着目してなされたもので
あって、キャパシタとインダクタとを平面的に並べて配
置せずに、基板上に上下にないしは垂直方向に配置する
ことによって、キャパシタまたはインダクタのうち大き
い方の面積しか基板面積を占有しないようにし、チップ
の小面積化を図ったものである。
In an analog IC, a capacitor and an inductor are rarely used independently of each other as shown in FIG. 4, and they are often connected in series and used integrally. That is, those connected in series are used as if they were one circuit element. The present invention has been made paying attention to such a point, and by arranging the capacitor and the inductor vertically or vertically on the substrate without arranging the capacitor and the inductor side by side, the capacitor or the inductor The area of the chip is reduced by occupying the substrate area only on one side.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、キャパシタ形成部分の平らな
部分を利用して絶縁膜を介してインダクタを形成してい
るため、基板の専有面積を大幅に減少する。このばあ
い、キャパシタの面積がインダクタの面積より小さいと
きは、キャパシタの電極の間隔を広げて電極面積を大き
くするか、インダクタのコイルを絶縁膜を介して立体的
に形成することにより、平坦部でインダクタを形成で
き、特性の均一化の面から好ましい。
According to the present invention, since the inductor is formed through the insulating film by utilizing the flat portion of the capacitor forming portion, the area occupied by the substrate is greatly reduced. In this case, when the area of the capacitor is smaller than that of the inductor, the gap between the electrodes of the capacitor is increased to increase the electrode area, or the coil of the inductor is three-dimensionally formed with an insulating film between the flat portion. This is preferable from the viewpoint of being able to form an inductor and making the characteristics uniform.

【0009】[0009]

【実施例】つぎに添付図面を参照しつつ本発明のLC回
路の構造を詳細に説明する。
The structure of the LC circuit of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0010】図1は本発明のLC回路の構造の一実施例
の製造工程説明図である。
FIG. 1 is an explanatory drawing of the manufacturing process of one embodiment of the structure of the LC circuit of the present invention.

【0011】まず、図1の(a)に示されるように、G
aAsなど高周波素子が形成される化合物半導体などか
らなる基板1上にキャパシタCの下側電極2を形成す
る。下側電極2の材料としては電気伝導度の大きなA
u、Ag、Cuなどを用いることができ、蒸着法、スパ
ッタ法などで全面に被着したのち、パターニングしてエ
ッチングするか、あらかじめレジスト膜をパターンニン
グしておき余分なレジスト膜と共に除去するリフトオフ
法などにより形成することができる。
First, as shown in FIG. 1A, G
The lower electrode 2 of the capacitor C is formed on the substrate 1 made of a compound semiconductor or the like in which a high frequency element such as aAs is formed. The material of the lower electrode 2 is A, which has a large electric conductivity.
Lift-off in which u, Ag, Cu, etc. can be used and is deposited on the entire surface by a vapor deposition method, a sputtering method or the like, and then patterned and etched, or the resist film is patterned in advance and removed together with an excess resist film. It can be formed by a method or the like.

【0012】3は下側電極2上に設けられた、Si
2 、SiNx 、Al2 3 などからなる誘電体膜であ
る。誘電体膜3は熱CVD法やプラズマCVD法、スパ
ッタ法などにより作製することができる。そして、この
誘電体膜3上に前記下側電極2と同様の材料からなる上
側電極4を形成してキャパシタCがえられる(図3参
照)。
Reference numeral 3 denotes Si provided on the lower electrode 2.
It is a dielectric film made of O 2 , SiN x , Al 2 O 3 , and the like. The dielectric film 3 can be manufactured by a thermal CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. Then, the upper electrode 4 made of the same material as the lower electrode 2 is formed on the dielectric film 3 to obtain the capacitor C (see FIG. 3).

【0013】つぎに、えられたキャパシタC上に前記誘
電体膜3と同様の材料で絶縁膜5を形成する(図1の
(b))。この絶縁膜5は端部では上側電極4や誘電体
膜3、下側電極2などの段差で凹凸ができるが、上側電
極4の上部では平坦面に形成される。
Next, an insulating film 5 is formed on the obtained capacitor C by using the same material as the dielectric film 3 ((b) of FIG. 1). The insulating film 5 has unevenness at the end portion due to the steps of the upper electrode 4, the dielectric film 3, the lower electrode 2, etc., but is formed on the flat surface above the upper electrode 4.

【0014】ついで前記絶縁膜5にコンタクト孔ないし
はバイアホール(via hole)を形成し、該コンタクト孔
内にコンタクト金属ないしはバイア金属を埋め込んで接
続配線6を形成する(図1の(c))。コンタクト金属
としては下側または上側電極用の材料同様に電気伝導度
の大きいものを用いるのが好ましい。前記コンタクト孔
は、たとえばレジストパターン形成後にRIEなどドラ
イエッチング、ウェットエッチングなどのエッチングな
どを行なうことにより形成される。そして、えられた孔
内に蒸着などによりコンタクト金属を蒸着などにより埋
め込み、ついでリフトオフによりレジストを除去するこ
とにより接続配線6を形成することができる。
Next, a contact hole or a via hole is formed in the insulating film 5, and a contact metal or a via metal is buried in the contact hole to form a connection wiring 6 (FIG. 1 (c)). As the contact metal, it is preferable to use a metal having a high electric conductivity like the material for the lower or upper electrode. The contact holes are formed, for example, by performing dry etching such as RIE or etching such as wet etching after forming the resist pattern. Then, the contact wiring 6 can be formed by burying a contact metal in the obtained hole by vapor deposition or the like and then removing the resist by lift-off.

【0015】つぎに、前記絶縁膜5上にインダクタLを
その端部7(図2参照)が前記接続配線6上に位置する
ように形成する(図1の(d))。インダクタLの材料
としては、前記キャパシタの電極同様に電気伝導度の大
きなAu、Ag、Cuなどを用いることができる。イン
ダクタLは、(1)これら材料を蒸着させたのちにレジ
ストパターンを形成し、不要部分をRIE、イオンミリ
ング、ウェットエッチングなどのエッチングにより除去
し、ついでレジストを剥離する方法や、(2)レジスト
パターンを形成したのちに材料を蒸着させ、ついでリフ
トオフによりレジストを除去する方法などにより作製す
ることができる。
Next, the inductor L is formed on the insulating film 5 so that the end portion 7 (see FIG. 2) is located on the connection wiring 6 ((d) of FIG. 1). As the material of the inductor L, Au, Ag, Cu or the like having a large electric conductivity can be used like the electrode of the capacitor. The inductor L is formed by (1) forming a resist pattern after vapor deposition of these materials, removing unnecessary portions by etching such as RIE, ion milling, wet etching, and then peeling the resist, or (2) resist After forming the pattern, the material can be vapor-deposited, and then the resist can be removed by lift-off to prepare the layer.

【0016】図1に示される実施例1においては、イン
ダクタLは平坦な絶縁膜5上に平面的に形成されている
が、コイルの巻き数を増やしたいときはインダクタの材
料の上に絶縁膜を介して、さらにコイルを積層して立体
的に形成するようにしてもよい。このばあい、ポリイミ
ドなど表面が平坦化し易い絶縁膜を使用したり、一段目
のコイルと同じ形状のコイルを積み重ねれば立体的なイ
ンダクタを形成しやすい。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the inductor L is planarly formed on the flat insulating film 5, but when it is desired to increase the number of turns of the coil, the insulating film is formed on the inductor material. You may make it form a three-dimensional form by further laminating a coil via. In this case, it is easy to form a three-dimensional inductor by using an insulating film such as polyimide whose surface is easily flattened or by stacking coils having the same shape as the first stage coil.

【0017】なお、インダクタの端子接続配線は、表面
の凹凸部を経て引き出されるが、この部分はただ接続だ
けが目的のため差し支えない。
Although the terminal connection wiring of the inductor is drawn out through the uneven portion on the surface, this portion may be used for the purpose of connection only.

【0018】基板1に前述のようにGaAsなどの化合
物半導体を使用することにより、高周波用FETやダイ
オードなどを基板に形成でき、本発明のLC回路と共に
高周波回路のモノリック集積回路を小さなチップサイズ
でコンパクトに形成できる。
By using a compound semiconductor such as GaAs for the substrate 1 as described above, high-frequency FETs and diodes can be formed on the substrate, and a monolithic integrated circuit of the high-frequency circuit can be formed in a small chip size together with the LC circuit of the present invention. Can be made compact.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のLC回路
の構造においては、キャパシタとインダクタを基板上に
立体的に配置しているので、チップ面積を小さくするこ
とができる。しかも縦方向の接続であるため相互の接続
配線は1〜2μm位と従来の10μm以上より大幅に減少
でき、接続配線による相互干渉やノイズを拾うなどの特
性への悪影響を大幅に防止でき、小型で高特性のマイク
ロ波モノリシック集積回路をうるこができる。
As described above, in the structure of the LC circuit of the present invention, since the capacitors and the inductors are three-dimensionally arranged on the substrate, the chip area can be reduced. Moreover, because of the vertical connection, mutual connection wiring can be greatly reduced to around 1 to 2 μm compared to the conventional 10 μm or more, and mutual interference due to connection wiring and adverse effects on characteristics such as picking up noise can be largely prevented and small size Thus, a high-performance microwave monolithic integrated circuit can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のLC回路の構造の一実施例の製造工程
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a manufacturing process of an embodiment of the structure of an LC circuit of the present invention.

【図2】図1に示されるインダクタの平面説明図であ
る。
FIG. 2 is a plan view of the inductor shown in FIG.

【図3】図1に示されるキャパシタの平面説明図であ
る。
FIG. 3 is a plan view of the capacitor shown in FIG.

【図4】従来のアナログICの一例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of an example of a conventional analog IC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 下側電極 3 誘電体膜 4 上側電極 5 絶縁膜 6 接続配線 C キャパシタ L インダクタ 1 Substrate 2 Lower Electrode 3 Dielectric Film 4 Upper Electrode 5 Insulating Film 6 Connection Wiring C Capacitor L Inductor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁膜を介して基板上に上下に設けられ
たキャパシタとインダクタとからなり、前記キャパシタ
とインダクタは前記絶縁膜を貫通して形成された接続配
線によって接続されてなることを特徴とするLC回路の
構造。
1. A capacitor and an inductor provided above and below a substrate via an insulating film, and the capacitor and the inductor are connected by a connection wiring formed through the insulating film. The structure of the LC circuit.
JP18687292A 1992-07-14 1992-07-14 Structure of lc circuit Pending JPH0637255A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100438160B1 (en) * 2002-03-05 2004-07-01 삼성전자주식회사 Device having inductor and capacitor and a fabrication method thereof
JP2006286857A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Fujikura Ltd Semiconductor device
US10457520B2 (en) 2016-01-25 2019-10-29 Sumitomo Chemical Company, Limited Film roll and method for producing film roll

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