TW202234656A - 半導體裝置和電感器裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種半導體裝置，包括：基板；第一端子和第二端子；以及導體，佈置在該基板上的該第一端子和該第二端子之間以構成電感器，其形狀用於形成第一迴路和第二迴路，其中該導體與其自身的第一交叉點存在於第一迴路和第二迴路之間，其中該第一迴路與該第二迴路分別界定第一封閉區域與第二封閉區域，其中該第一封閉區域小於該第二封閉區域。

Description

半導體裝置和電感器裝置
本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種半導體裝置和電感器裝置。
積體電路（integrated circuit）電感器對於實現許多完全整合的收發器晶片所需的壓控振盪器 (voltage-controlled oscillator，VCO) 至關重要，這些收發器晶片服務於多種無線通訊協定。已知使用複數個迴路（loop）形成電感器，並且每個迴路具有複數個路徑。導電軌道（conductive track）優選地設置在兩個水平面上，在導電軌道的路徑之間具有交叉或交叉點。
減少單個半導體晶片或晶粒上VCO 諧振器之間的相互電磁耦合（electromagnetic coupling）的一種方法涉及使用關於它們的水平軸和/或它們的垂直軸基本對稱的電感器，並以某種方式向電感器提供電流，使得產生的磁場分量由於對稱性而趨於相互抵消。此外，兩個這樣的電感器可以彼此靠近放置並以某種方式定向，以便顯著降低由於源自第一電感器的磁場而在第二電感器中的感應電流。對稱的 8 字形（8-shaped）電感器是晶粒上（on-die）電感器的常用實現方法。
有鑑於此，本發明提供一種半導體裝置和電感器裝置，包括非對稱8字形電感器，能夠減輕電感電容壓控振盪器(inductor-capacitor voltage-controlled oscillator，LC-VCO)的干擾，以解決上述問題。
根據本發明的第一方面，公開一種半導體裝置，包括：
基板；
第一端子和第二端子；以及
導體，佈置在該基板上的該第一端子和該第二端子之間以構成電感器，其形狀用於形成第一迴路和第二迴路，其中該導體與其自身的第一交叉點存在於第一迴路和第二迴路之間，其中該第一迴路與該第二迴路分別界定第一封閉區域與第二封閉區域，其中該第一封閉區域小於該第二封閉區域。
根據本發明的第二方面，公開一種電感器裝置，包括：
基板；
第一端子和第二端子；以及
導體，佈置在該基板上的該第一端子和該第二端子之間以構成電感器，其形狀用於形成第一迴路和第二迴路，其中該導體與其自身的第一交叉點存在於第一迴路和第二迴路之間，其中該第一迴路與該第二迴路分別界定第一封閉區域與第二封閉區域，其中該第一封閉區域小於該第二封閉區域。
本發明的半導體裝置由於包括：基板；第一端子和第二端子；以及導體，佈置在該基板上的該第一端子和該第二端子之間以構成電感器，其形狀用於形成第一迴路和第二迴路，其中該導體與其自身的第一交叉點存在於第一迴路和第二迴路之間，其中該第一迴路與該第二迴路分別界定第一封閉區域與第二封閉區域，其中該第一封閉區域小於該第二封閉區域。透過第一迴路相對於軸與第二迴路不對稱的設置，可以極大的減小耦合雜訊，減輕對其他電路的負面干擾。
在下面對本發明的實施例的詳細描述中，參考了附圖，這些附圖構成了本發明的一部分，並且在附圖中透過圖示的方式示出了可以實踐本發明的特定的優選實施例。對這些實施例進行了足夠詳細的描述，以使所屬技術領域具有通常知識者能夠實踐它們，並且應當理解，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以利用其他實施例，並且可以進行機械，結構和程式上的改變。本發明。因此，以下詳細描述不應被理解為限制性的，並且本發明的實施例的範圍僅由所附申請專利範圍限定。
將理解的是，儘管術語“第一”、“第二”、“第三”、“主要”、“次要”等在本文中可用於描述各種元件、組件、區域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區域、這些層和/或部分不應受到這些術語的限制。這些術語僅用於區分一個元件、組件、區域、層或部分與另一區域、層或部分。因此，在不脫離本發明構思的教導的情況下，下面討論的第一或主要元件、組件、區域、層或部分可以稱為第二或次要元件、組件、區域、層或部分。
此外，為了便於描述，本文中可以使用諸如“在...下方”、“在...之下”、“在...下”、“在...上方”、“在...之上”之類的空間相對術語，以便於描述一個元件或特徵與之的關係。如圖所示的另一元件或特徵。除了在圖中描述的方位之外，空間相對術語還意圖涵蓋設備在使用或運行中的不同方位。該裝置可以以其他方式定向（旋轉90度或以其他定向），並且在此使用的空間相對描述語可以同樣地被相應地解釋。另外，還將理解的是，當“層”被稱為在兩層“之間”時，它可以是兩層之間的唯一層，或者也可以存在一個或複數個中間層。
術語“大約”、“大致”和“約”通常表示規定值的±20％、或所述規定值的±10％、或所述規定值的±5％、或所述規定值的±3％、或規定值的±2％、或規定值的±1％、或規定值的±0.5％的範圍內。本發明的規定值是近似值。當沒有具體描述時，所述規定值包括“大約”、“大致”和“約”的含義。本文所使用的術語僅出於描述特定實施例的目的，並不旨在限制本發明。如本文所使用的，單數術語“一”，“一個”和“該”也旨在包括複數形式，除非上下文另外明確指出。本文所使用的術語僅出於描述特定實施例的目的，並不旨在限制本發明構思。如本文所使用的，單數形式“一個”、“一種”和“該”也旨在包括複數形式，除非上下文另外明確指出。
將理解的是，當將“元件”或“層”稱為在另一元件或層“上”、“連接至”、“耦接至”或“鄰近”時，它可以直接在其他元件或層上、與其連接、耦接或相鄰、或者可以存在中間元件或層。相反，當元件稱為“直接在”另一元件或層“上”、“直接連接至”、“直接耦接至”或“緊鄰”另一元件或層時，則不存在中間元件或層。
注意：（i）在整個附圖中相同的特徵將由相同的附圖標記表示，並且不一定在它們出現的每個附圖中都進行詳細描述，並且（ii）一系列附圖可能顯示單個專案的不同方面，每個方面都與各種參考標籤相關聯，這些參考標籤可能會出現在整個序列中，或者可能只出現在序列的選定圖中。
隨著矽上的整合表面（integration surface）越來越小，敏感塊（sensitive block）和電磁 (electromagnetic，EM) 源（如 VCO）之間的相互作用變得越來越強。電感電容壓控振盪器 (inductor-capacitor voltage-controlled oscillator，LC-VCO) 由負 gm（跨導）單元、開關電容器陣列 (switched capacitor array，SCA)、電感器等組成。如前所述，對稱的 8 字形電感（或電感器）通常用於電感電容壓控振盪器（或電感器電容器壓控振盪器）中。然而，對於這種對稱的 8 字形電感器，雜訊耦合已成為一個問題，尤其是當存在相鄰的接地頂部金屬（ground top metal）時。
本發明提供了一種半導體裝置（電感器裝置），其包括用於晶粒上電感耦合減輕的非對稱8字形電感器，以解決該問題。根據本發明的電感器用於例如壓控振盪器的情況下可以獲得更好的電性能。根據實驗結果，在受干擾電路（victim circuit）的電感器處可以觀察到 20dB 的耦合雜訊降低。
圖1示出了根據本發明實施例的非對稱8字形電感器。如圖1所示，半導體裝置（電感器裝置）1a包括基板100例如矽基基板和製作在基板100上的電感器IN。根據一個實施例，電感器IN至少部分地被接地金屬環GR包圍。根據一個實施例，例如，接地金屬環GR構造在基板100上方的頂部金屬層202處。這裡提到的頂部金屬層不限於最頂部的金屬層。例如，頂部金屬層可以包括最頂部金屬層和位於最頂部金屬層下方的幾個上部金屬層。應當理解，接地金屬環GR可以限定在任何頂部金屬層中，例如最頂部金屬層或上部金屬層等。
根據一個實施例，例如，頂部金屬層202可以是鋁層，但不限於此。電感器IN透過使用佈置在受干擾電路VC的兩個端子A、B之間的導體210形成，該受干擾電路VC佈置在接地金屬環GR的開口端OP附近。儘管示出了開環型接地環GR，但應當理解，在一些實施例中，接地金屬環GR可以是閉環型接地環。根據一個實施例，例如，受干擾電路VC可以是電感電容壓控振盪器的開關電容陣列，但不限於此。
根據一個實施例，導體210成形為形成單匝（single-turn）電感器IN的第一迴路L1和第二迴路L2。在第一迴路L1和第二迴路L2之間存在交叉點C。第一迴路L1包圍第一區域（第一封閉區域），第二迴路L2包圍第二區域（第二封閉區域）。第一迴路L1由導體210和交叉點C限定，交叉點C使第一封閉區域至少在垂直於佈置第一迴路的平面的方向上的投影中完全封閉。第二迴路L2由導體210和交叉點C限定。根據一個實施例，第二封閉區域不是完全封閉的。封閉區域可以是完全或不完全封閉的。
根據一個實施例，第一迴路L1相對於軸AS與第二迴路L2不對稱，軸AS可以是穿過交叉點C的軸。根據一個實施例，第一封閉區域小於第二封閉區域。根據一個實施例，第二迴路L2佈置得更靠近受干擾電路VC並且第一迴路L1佈置得離受干擾電路VC更遠，從而減小對受干擾電路VC的負面影響。透過本發明的第一迴路L1相對於軸AS與第二迴路L2不對稱的設置，可以極大的減小耦合雜訊，並且本發明實施例中透過設置在外圍的接地金屬環GR，以至少部分的圍繞第一迴路L1與第二迴路L2，從而消除或減少電磁耦合的影響。
電感器IN可以透過傳統的半導體製造製程製造在基板100上，包括但不限於沉積、光刻、蝕刻、清洗、拋光、退火等。電感器IN可以由至少兩個互連層組成。通常，較厚的頂部互連層具有較低的電阻並且電感器IN通常佈置在頂部金屬層中，除了導體210與自身相交的位置。在那些交叉點使用較低的互連層（也即交叉點C形成在頂部金屬層之下的金屬層中）。例如，在圖1中，導體210可以位於頂部金屬層中並且在交叉點C1處連接到下面的互連層211。互連層211可以位於較低的金屬層中。
圖2示出了根據本發明的另一個實施例的不對稱的8字形電感器，其中相同的區域、層或元件由相同的數字編號或標籤表示。如圖2所示，同樣地，單匝8字形電感器1b包括基板100例如矽基基板和製作在基板100上的電感器IN。根據一個實施例，電感器IN至少為部分被接地金屬環 GR 包圍。根據一個實施例，例如，接地金屬環GR構造在基板100上方的頂部金屬層202處。根據一個實施例，例如，頂部金屬層202可以是鋁層，但不限於此。電感器IN透過使用佈置在受干擾電路VC的兩個端子A、B之間的導體210形成，該受干擾電路VC佈置在接地金屬環GR的開口端OP附近。根據一個實施例，例如，受干擾電路VC可以是電感電容壓控振盪器的開關電容陣列，但不限於此。
根據一個實施例，導體210成形為形成單匝電感器IN的第一迴路L1和第二迴路L2。在第一迴路L1和第二迴路L2之間存在第一交叉點C1。第一迴路L1包圍第一區域（第一封閉區域），第二迴路L2包圍第二區域（第二封閉區域）。第一迴路L1由導體210和構成第一封閉區域的第一交叉點C1限定。第二迴路L2由導體210、第一交叉點C1和第二迴路L2與端子A、B之間的第二交叉點C2限定。根據一個實施例，第一迴路L1與第二迴路L2相對於軸 AS不對稱。根據一個實施例，第一封閉區域小於第二封閉區域。根據一個實施例，第二迴路L2佈置得更靠近受干擾電路VC並且第一迴路L1佈置得離受干擾電路VC更遠。本實施例中透過將端子A和B交叉以形成交叉點C2，然後連接到受干擾電路VC，可以進一步減少雜訊的影響，減少對受干擾電路VC的負面影響。
電感器IN可以透過傳統的半導體製造製程製造在基板100上，包括但不限於沉積、光刻、蝕刻、清洗、拋光、退火等。電感器IN可以由至少兩個互連層組成。通常，較厚的頂部互連層具有較低的電阻並且電感器IN通常佈置在頂部金屬層中，除了導體210與自身相交的位置。在那些交叉點使用較低的互連層（也即交叉點C1形成在頂部金屬層之下的金屬層中）。例如，在圖2中，導體210可以位於頂部金屬層中並且分別在交叉點C1、C2處連接到下面的互連層211、212。互連層211、212可以位於頂部金屬層下方的金屬層中。
圖3示出了根據本發明的另一個實施例的不對稱的8字形電感器，其中相同的區域、層或元件由相同的數字編號或標籤表示。如圖3所示，半導體裝置1c包括基板100，例如矽基基板，以及製作在基板100上的雙匝（double-turn）8字形電感器IN。可以理解的是，本發明適用於多匝電感器（例如三匝更多匝），不限於雙匝電感器。根據一個實施例，電感器IN至少部分地被接地金屬環GR包圍。根據一個實施例，例如，接地金屬環GR構造在基板100上方的頂部金屬層202處。根據一個實施例，例如，頂部金屬層202可以是鋁層，但不限於此。電感器IN透過使用佈置在開關電容器陣列20的兩個端子A、B之間的導體210形成，該開關電容器陣列20鄰近接地金屬環GR的開口端OP佈置。根據一個實施例，例如，開關電容器陣列20可以電連接到負gm單元30。應當理解，電感器IN、開關電容器陣列20和負gm單元30的佈置僅用於說明目的。負gm單元30可以作為受干擾電路的一個示例。
根據一個實施例，導體210成形為形成電感器IN的第一迴路L1和第二迴路L2。在第一迴路L1和第二迴路L2之間存在第一交叉點C1。第一迴路L1包圍第一區域，第二迴路L2包圍第二區域。第一迴路L1通常由導體210和形成第一封閉區域的第一交叉點C1限定。第二迴路L2通常由導體210、第一交叉點C1和端子A、B限定。根據一個實施例，第一迴路L1關於軸AS與第二迴路L2不對稱。根據一個實施例，第一封閉區域小於第二封閉區域。根據一個實施例，第二迴路L2佈置得更靠近開關電容器陣列20並且第一迴路L1佈置成遠離開關電容器陣列20。
根據一個實施例，導體210進一步成形以形成第三迴路L3和第四迴路L4。根據一個實施例，導體210與其自身的第三交叉點C3存在於第三迴路L3和第四迴路L4之間。根據一個實施例，第三迴路L3和第四迴路L4分別限定第三封閉區域和第四封閉區域。根據一個實施例，第四封閉區域大於第三封閉區域。
根據一個實施例，導體210還設有第四交叉點C4，其本身連接第一回路L1與第三回路L3，從而進一步界定第一封閉區域與第三封閉區域的邊界。
根據一個實施例，第一迴路L1連接在第四迴路L4和第二迴路L2之間。根據一個實施例，第四迴路L4連接在第一迴路L1和第三迴路L3之間以獲得與8形（或8字形）結構串聯的8形（或8字形）結構。
根據一個實施例，第三迴路L3佈置在第一迴路L1內並且第四迴路L4佈置在第二迴路L2內從而形成用於進一步限定第四封閉區域的第五交叉點C5，並且形成用於進一步限定第一封閉區域和第二封閉區域的第六交叉點C6，以獲得8中8（8-within-8）形結構（或8合8形結構）。也即，本實施例中，第一迴路L1可以是圖3中電感器的左邊區域（軸AS以左）的外圍的大圈，例如從交叉點C1，到交叉點C4，再回到交叉點C1的一圈；第二迴路L2可以是圖3中中電感器的右邊區域（軸AS以右）的外圍的大圈，例如從交端子B，到交叉點C1，再到端子A；第三迴路L3可以是圖3中電感器的左邊區域（軸AS以左）的在第一迴路L1內的小圈，例如從交叉點C4，到交叉點C6，再回到交叉點C4的一圈；第四迴路L4可以是圖3中中電感器的右邊區域（軸AS以右）的在第二迴路L2內的小圈，例如從交叉點C5，再回到交叉點C5的一圈。
電感器IN可以透過傳統的半導體製造製程製造在基板100上，包括但不限於沉積、光刻、蝕刻、清洗、拋光、退火等。電感器IN可以由至少兩個互連層組成。通常，較厚的頂部互連層具有較低的電阻並且電感器IN通常佈置在頂部金屬層中，除了導體210與自身相交的位置。在那些交叉點使用較低的互連層。例如，在圖3中，導體210可以在頂部金屬層中被圖案化並且分別在交叉點C1、C3、C4、C5-C6處連接到下麵的互連層211、213、214、215。互連層211、214和215可以位於頂部金屬層正下方的下部金屬層中。互連層213可以位於互連層211、214和215下方的金屬層中。
圖4示出了根據本發明的另一個實施例的不對稱的8字形電感器，其中相同的區域、層或元件由相同的數字編號或標籤表示。如圖4所示，裝置1d包括基板100，例如矽基基板，以及製作在基板100上的雙匝8字形電感器IN。可以理解，本發明適用於多匝電感，不限於雙匝電感器。根據一個實施例，電感器IN至少部分地被接地金屬環GR包圍。根據一個實施例，例如，接地金屬環GR構造在基板100上方的頂部金屬層202處。根據一個實施例，例如，頂部金屬層202可以是鋁層，但不限於此。電感器IN透過使用佈置在開關電容器陣列20的兩個端子A、B之間的導體210形成，該開關電容器陣列20鄰近接地金屬環GR的開口端OP佈置。根據一個實施例，例如，開關電容器陣列20可以電連接到負gm單元30。應當理解，電感器IN、開關電容器陣列20和負gm單元30的佈置僅用於說明目的。
根據一個實施例，導體210成形為形成電感器IN的第一迴路L1和第二迴路L2。在第一迴路L1和第二迴路L2之間存在第一交叉點C1。第一迴路L1包圍第一區域，第二迴路L2包圍第二區域。第一迴路L1通常由導體210和形成第一封閉區域的第一交叉點C1限定。第二迴路L2通常由導體210、第一交叉點C1和第二迴路L2與端子A、B之間的第二交叉點C2限定。根據一個實施例，第一迴路L1與第二迴路相對於軸 AS不對稱L2 。根據一個實施例，第一封閉區域小於第二封閉區域。根據一個實施例，第二迴路L2佈置得更靠近開關電容器陣列20並且第一迴路L1佈置成遠離開關電容器陣列20。本實施例中透過將端子A和B交叉以形成交叉點C2，然後連接到負gm單元30，可以進一步減少雜訊的影響，減少對負gm單元30的負面影響。
根據一個實施例，導體210進一步成形以形成第三迴路L3和第四迴路L4。根據一個實施例，導體210與其自身的第三交叉點C3存在於第三迴路L3和第四迴路L4之間。根據一個實施例，第三迴路L3和第四迴路L4分別限定第三封閉區域和第四封閉區域。根據一個實施例，第四封閉區域大於第三封閉區域。
根據一個實施例，導體210還設置有第四交叉點C4，其自身連接第一迴路L1和第三迴路L3，從而進一步限定第一封閉區域和第三封閉區域的邊界。
根據一個實施例，第一迴路L1連接在第四迴路L4和第二迴路L2之間。根據一個實施例，第四迴路L4連接在第一迴路L1和第三迴路L3之間以獲得與8形結構串聯的8形結構。
根據一個實施例，第三迴路L3佈置在第一迴路L1內並且第四迴路L4佈置在第二迴路L2內從而形成用於進一步限定第四封閉區域的第五交叉點C5，並且形成用於進一步限定第一封閉區域和第二封閉區域的第六交叉點C6，以獲得8中8形結構。
電感器IN可以透過傳統的半導體製造製程製造在基板100上，包括但不限於沉積、光刻、蝕刻、清洗、拋光、退火等。電感器IN可以由至少兩個互連層組成。通常，較厚的頂部互連層具有較低的電阻並且電感器IN通常佈置在頂部金屬層中，除了導體210與自身相交的位置。在那些交叉點使用較低的互連層。例如，在圖4中，導體210可以在頂部金屬層中被圖案化並且分別在交叉點C1、C2、C3、C4、C5-C6處連接到下麵的互連層211、212、213、214、215。互連層211、212、214和215可以位於頂部金屬層正下方的下部金屬層中。互連層213可以位於互連層211、212、214和215下方的金屬層中。
圖5示出了根據本發明的又一實施例的不對稱的8字形電感器，其中相同的區域、層或元件由相同的數字編號或標籤表示。如圖5所示，裝置（半導體裝置）1e包括基板100（例如矽基基板）和製造在基板100上的單匝8形電感器IN。可以理解，本發明適用於多匝電感器，不限於雙匝電感器。根據一個實施例，電感器IN至少部分地被接地金屬環GR包圍。根據一個實施例，例如，接地金屬環GR構造在基板100上方的頂部金屬層202處。根據一個實施例，例如，頂部金屬層202可以是鋁層，但不限於此。透過使用導體210形成電感器IN，該導體210與鄰近接地金屬環GR的開口端OP設置的開關電容器陣列20的連接部分22、24合併。根據一個實施例，例如，開關電容器陣列20可以電連接到負gm單元30。應當理解，電感器IN、開關電容器陣列20和負gm單元30的佈置僅用於說明目的。
取消圖3中的端子A、B是有益的，因為開關電容器陣列20和電感器IN之間的金屬連接可能引起額外的電流迴路並因此降低電感器耦合的干擾源（aggressor）。透過將電感器IN與開關電容器陣列20的連接部分22、24合併，可以避免不期望的電流迴路。具體的，本實施例中透過取消圖3中的端子A、B以減短從電感器IN到負gm單元30的距離，使得由電感器IN連直接連接到連接部分22、24，因此可以進一步減少雜訊的影響，減少對負gm單元30的負面影響。
根據一個實施例，同樣地，導體210成形為形成電感器IN的第一迴路L1和第二迴路L2。在第一迴路L1和第二迴路L2之間存在第一交叉點C1。第一迴路L1包圍第一區域，第二迴路L2包圍第二區域。第一迴路L1通常由導體210和形成第一封閉區域的第一交叉點C1限定。第二迴路L2通常由導體210、第一交叉點C1和開關電容器陣列20的連接部分22、24限定。根據一個實施例，第一迴路L1與第二迴路L2相對於軸 AS不對稱。根據一個實施例，第一封閉區域小於第二封閉區域。根據一個實施例，第二迴路L2（較大）佈置得更靠近開關電容器陣列20並且第一迴路L1（較小）佈置成遠離開關電容器陣列20。
電感器IN可以透過傳統的半導體製造製程製造在基板100上，包括但不限於沉積、光刻、蝕刻、清洗、拋光、退火等。電感器IN可以由至少兩個互連層組成。通常，較厚的頂部互連層具有較低的電阻並且電感器IN通常佈置在頂部金屬層中，除了導體210與自身相交的位置。在那些交叉點使用較低的互連層。例如，在圖5中，導體210可以在頂部金屬層中被圖案化並且在交叉點C1處連接到下面的互連層211。
圖6示出了根據本發明的又一實施例的不對稱的8字形電感器，其中相同的區域、層或元件由相同的數字編號或標籤表示。如圖6所示，裝置1f包括基板100，例如矽基基板和製作在基板100上的雙匝8字形電感器IN。可以理解，本發明適用於多匝電感，不限於雙匝電感器。根據一個實施例，電感器IN至少部分地被接地金屬環GR包圍。根據一個實施例，例如，接地金屬環GR構造在基板100上方的頂部金屬層202處。根據一個實施例，例如，頂部金屬層202可以是鋁層，但不限於此。透過使用導體210形成電感器IN，該導體210與鄰近接地金屬環GR的開口端OP設置的開關電容器陣列20的連接部分22、24合併。根據一個實施例，例如，開關電容器陣列20可以電連接到負gm單元30。應當理解，電感器IN、開關電容器陣列20和負gm單元30的佈置僅用於說明目的。
取消圖3中描繪的端子A、B是有益的，因為開關電容器陣列20和電感器IN之間的金屬連接可能引起額外的電流迴路並且因此降低電感器耦合的干擾源。透過將電感器IN與開關電容器陣列20的連接部分22、24合併，可以避免不期望的電流迴路。
根據一個實施例，同樣地，導體210成形為形成電感器IN的第一迴路L1和第二迴路L2。在第一迴路L1和第二迴路L2之間存在第一交叉點C1。第一迴路L1包圍第一區域，第二迴路L2包圍第二區域。第一迴路L1通常由導體210和形成第一封閉區域的第一交叉點C1限定。第二迴路L2通常由導體210、第一交叉點C1和開關電容器陣列20的連接部分22、24限定。根據一個實施例，第一迴路L1與第二迴路L2相對於軸 AS不對稱。根據一個實施例，第一封閉區域小於第二封閉區域。根據一個實施例，第二迴路L2佈置得更靠近開關電容器陣列20並且第一迴路L1佈置成遠離開關電容器陣列20。
根據一個實施例，導體210進一步成形以形成第三迴路L3和第四迴路L4。根據一個實施例，導體210與其自身的第三交叉點C3存在於第三迴路L3和第四迴路L4之間。根據一個實施例，第三迴路L3和第四迴路L4分別限定第三封閉區域和第四封閉區域。根據一個實施例，第四封閉區域大於第三封閉區域。
根據一個實施例，導體210還設置有第四交叉點C4，其自身連接第一迴路L1和第三迴路L3，從而進一步限定第一封閉區域和第三封閉區域的邊界。
根據一個實施例，第一迴路L1連接在第四迴路L4和第二迴路L2之間。根據一個實施例，第四迴路L4連接在第一迴路L1和第三迴路L3之間以獲得與8形結構串聯的8形結構。
根據一個實施例，第三迴路L3佈置在第一迴路L1內並且第四迴路L4佈置在第二迴路L2內從而形成用於進一步限定第四封閉區域的第五交叉點C5，並且形成用於進一步限定第四封閉區域的第六交叉點C6。定義第一和第二封閉區域，以獲得8合8形結構。
電感器IN可以透過傳統的半導體製造製程製造在基板100上，包括但不限於沉積、光刻、蝕刻、清洗、拋光、退火等。電感器IN可以由至少兩個互連層組成。通常，較厚的頂部互連層具有較低的電阻並且電感器IN通常佈置在頂部金屬層中，除了導體210與自身相交的位置。在那些交叉點使用較低的互連層。例如，在圖6中，導體210位於頂部金屬層中並且分別在交叉點C1、C3、C4、C5-C6處連接到下麵的互連層211、213、214、215。互連層211、214和215可以位於頂部金屬層下方的下部金屬層中。互連層213可以位於互連層211、214和215下方的金屬層中。
儘管已經對本發明實施例及其優點進行了詳細說明，但應當理解的是，在不脫離本發明的精神以及申請專利範圍所定義的範圍內，可以對本發明進行各種改變、替換和變更。所描述的實施例在所有方面僅用於說明的目的而並非用於限制本發明。本發明的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為准。本領域技術人員皆在不脫離本發明之精神以及範圍內做些許更動與潤飾。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f:半導體裝置 100:基板 202:頂部金屬層 210:導體 211, 212, 213, 214, 215:互連層 L1:第一迴路 L2:第二迴路 L3:第三迴路 L4:第四迴路 AS:軸 GR:接地金屬環 VC:受干擾電路 A, B:端子 C, C1, C2, C3, C4, C5 ,C6:交叉點 IN:電感器 OP:開口端 20:開關電容器陣列 22, 24:連接部分 30:負gm單元
透過閱讀後續的詳細描述和實施例可以更全面地理解本發明，本實施例參照附圖給出，其中： 圖1示出了根據本發明實施例的非對稱8字形電感器； 圖2示出了根據本發明另一實施例的非對稱8字形電感器； 圖3示出了根據本發明另一實施例的非對稱8字形電感器； 圖4示出了根據本發明又一實施例的非對稱8字形電感器； 圖5示出了根據本發明又一實施例的非對稱8字形電感器； 以及 圖6示出了根據本發明又一實施例的非對稱8字形電感器。
1a:半導體裝置
100:基板
202:頂部金屬層
210:導體
211:互連層
L1:第一迴路
L2:第二迴路
AS:軸
GR:接地金屬環
VC:受干擾電路
A,B:端子
C:交叉點
IN:電感器
OP:開口端

Claims (12)

  1. 一種半導體裝置，包括： 基板； 第一端子和第二端子；以及 導體，佈置在該基板上的該第一端子和該第二端子之間以構成電感器，其形狀用於形成第一迴路和第二迴路，其中該導體與其自身的第一交叉點存在於第一迴路和第二迴路之間，其中該第一迴路與該第二迴路分別界定第一封閉區域與第二封閉區域，其中該第一封閉區域小於該第二封閉區域。
  2. 如請求項1之半導體裝置，其中該第一端子和該第二端子是開關電容器陣列的兩個端子。
  3. 如請求項2之半導體裝置，其中，該第二迴路靠近該開關電容陣列，該第一迴路遠離該開關電容陣列。
  4. 如請求項1之半導體裝置，其中該電感器至少部分地由接地金屬環包圍。
  5. 如請求項4之半導體裝置，其中該接地金屬環構造在該基板上方的頂部金屬層處。
  6. 如請求項1之半導體裝置，其中，該導體在該第一端子或該第二端子和該第二迴路之間具有與自身的第二交叉點。
  7. 如請求項6之半導體裝置，其中該導體進一步成形以形成第三迴路和第四迴路，其中該導體與其自身的第三交叉點存在於該第三迴路和該第四迴路之間，並且其中該第三迴路與第四迴路分別界定第三封閉區域與第四封閉區域，其中該第四封閉區域大於該第三封閉區域。
  8. 如請求項7之半導體裝置，其中該導體還具有第四交叉點，其自身將第一迴路與第三迴路連接，從而進一步限定第一封閉區域和第三封閉區域的邊界。
  9. 如請求項8之半導體裝置，其中該第一迴路連接在該第四迴路和該第二迴路之間，該第四迴路連接在該第一迴路和該第三迴路之間，以得到與8形結構串聯的8形結構。
  10. 如請求項9之半導體裝置，其中該第三迴路佈置在該第一迴路內並且該第四迴路佈置在該第二迴路內從而形成用於進一步限定該第四封閉區域的第五交叉點，並且形成用於進一步限定該第一封閉區域和該第二封閉區域的第六交叉點，以獲得8合8形結構。
  11. 如請求項1之半導體裝置，其中該電感器是該電感器電容器壓控振盪器的一部分。
  12. 一種電感器裝置，包括： 基板； 第一端子和第二端子；以及 導體，佈置在該基板上的該第一端子和該第二端子之間以構成電感器，其形狀用於形成第一迴路和第二迴路，其中該導體與其自身的第一交叉點存在於該第一迴路和該第二迴路之間，其中該第一迴路與該第二迴路分別界定第一封閉區域與第二封閉區域，其中該第一封閉區域小於該第二封閉區域。
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