TWI575696B - 圖案式防護結構 - Google Patents

Description

圖案式防護結構

本案係有關於一種積體電路，且特別是有關於一種應用於積體電路中之電感，其圖案式防護結構。

隨著科技的進步，積體電路(integrated circuit)之製程已朝向28奈米(nm)及20奈米發展。在此微型尺寸下，存在諸多因微型尺寸所致之負面影響，例如，因積體電路內之氧化層厚度較薄，而導致電容值較高，且氧化層較薄之故，也會在基板(substrate)產生的渦電流，這些狀況皆會對電感的品質因素產生影響。

由此可見，上述現有的方式，顯然仍存在不便與缺陷，而有待改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來仍未發展出適當的解決方案。

本案內容之一目的是在提供一種圖案式防護結構，藉以改善先前技術的問題。

為達上述目的，本案內容之一技術態樣係關於一種圖案式防護結構，其應用於積體電路中。圖案式防護結構位 於積體電路之電感與基板之間。圖案式防護結構包含中央結構單元、第一圖案化結構單元及第二圖案化結構單元。中央結構單元包含第一次中央結構單元及第二次中央結構單元。第二次中央結構單元以中央結構單元之中央為基準而與第一次中央結構單元對稱配置。第一圖案化結構單元配置於中央結構單元之一側。第二圖案化結構單元配置於中央結構單元之另一側，且第二圖案化結構單元以中央結構單元為基準而與第一圖案化結構單元對稱配置。

因此，根據本案之技術內容，本案實施例藉由提供一種圖案式防護結構，其可應用於積體電路內以改善電感之品質因素下降的問題。

100、100A、100B‧‧‧圖案式防護結構

110、110A、110B‧‧‧中央結構單元

111、111A、111B‧‧‧第一次中央結構單元

112、112A、112B‧‧‧第二次中央結構單元

113‧‧‧骨幹

114~115‧‧‧支幹

114A、114B、115A、115B、116、116B、117、117B‧‧‧條狀部

120‧‧‧第一圖案化結構單元

121~122‧‧‧骨幹

123~128‧‧‧支幹

130‧‧‧第二圖案化結構單元

131~132‧‧‧骨幹

133~138‧‧‧支幹

400、400A‧‧‧圖案式防護結構

410、410A‧‧‧中央結構單元

411、411A‧‧‧第一次中央結構單元

412、412A‧‧‧第二次中央結構單元

413、414、417‧‧‧骨幹

414A、415、415A、416、418、419‧‧‧支幹

420‧‧‧第一圖案化結構單元

421、423‧‧‧L型結構

422、424、425‧‧‧支幹

430‧‧‧第二圖案化結構單元

431、433‧‧‧L型結構

432、434、435‧‧‧支幹

為讓本案之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係依照本案一實施例繪示一種圖案式防護結構的示意圖。

第2圖係依照本案另一實施例繪示一種圖案式防護結構的示意圖。

第3圖係依照本案再一實施例繪示一種圖案式防護結構的示意圖。

第4圖係依照本案又一實施例繪示一種圖案式防護結構的示意圖。

第5圖係依照本案另一實施例繪示一種圖案式防護結構的示意圖。

第6圖係依照本案再一實施例繪示一種積體電路之電感的實驗數據圖。

第1圖係依照本案一實施例繪示一種圖案式防護結構100的示意圖。如圖所示，此圖案式防護結構100係應用於積體電路(圖中未示)中，於結構上，此圖案式防護結構100是位於積體電路之電感與基板之間。於一實施例中，圖案式防護結構100可耦接於接地端，而稱為圖案式接地防護層(Patterned Ground Shield，PGS)，其作用說明如後。積體電路之電感運作時，將於基板上產生渦電流，上述渦電流會影響電感的品質因素。若配置圖案式接地防護層於積體電路之電感與基板之間，則可由圖案式接地防護層作為屏蔽，而避免電感運作時於基板上產生渦電流之狀況，進而改善電感的品質因素。

請參閱第1圖，圖案式防護結構100包含中央結構單元110、第一圖案化結構單元120及第二圖案化結構單元130。中央結構單元110包含第一次中央結構單元111及第二次中央結構單元112。第二次中央結構單元112以中央結構單元110之中央處(如標號113之中央結構)為基準而與第一次中央結構單元111對稱配置。第一圖案化結構單元120配置於中央結構單元110之一側(如圖中之左側)。第二圖案化結構單元130 配置於中央結構單元110之另一側(如圖中之右側)，且第二圖案化結構單元130以中央結構單元110為基準而與第一圖案化結構單元120對稱配置。

在一實施例中，中央結構單元110更包含第一骨幹113，此第一骨幹113配置於中央結構單元110之中央處。此外，中央結構單元110之第一次中央結構單元111包含複數條第一支幹114，這些第一支幹114之一端耦接於第一骨幹113之一側(如上側)，並往第一骨幹113之反方向向外延伸配置。再者，第二次中央結構單元112包含複數條第二支幹115，這些第二支幹115之一端耦接於第一骨幹113之另一側(如下側)，並往第一骨幹113之反方向向外延伸配置。

在另一實施例中，第一圖案化結構單元120與第二圖案化結構單元130皆包含魚骨結構。舉例而言，第一圖案化結構單元120包含第二骨幹121、第三骨幹122、複數條第三支幹123~125及複數條第四支幹126~128。第二骨幹121配置第一方向(如：X方向)上，並位於第一圖案化結構單元120之中央處。第三骨幹122配置約垂直於第一方向之第二方向(如：Y方向)上，並位於第一圖案化結構單元120之一側(如右側)。第二骨幹121與第三骨幹122之接點耦接於中央結構單元110之第一骨幹113。部分第三支幹123之一端耦接於第二骨幹121之一側(如上側)，並往第二骨幹121之反方向向外延伸配置，且這些第三支幹123與第二骨幹121之夾角為銳角。部分第四支幹126之一端耦接於第二骨幹121之另一側(如下側)，並往第二骨幹121之反方向向外延伸配置，且這些第四支幹 126與第二骨幹121之夾角為銳角。在一實施例中，第三支幹123與第二骨幹121之夾角及第四支幹126與第二骨幹121之夾角約介於30度至60度之間。

於再一實施例中，部分第三支幹125之一端耦接於第三骨幹122，並往第三骨幹122之反方向向外延伸配置，且這些第三支幹125與第三骨幹122之夾角為銳角。此外，部分第四支幹128之一端耦接於第三骨幹122，並往第三骨幹122之反方向向外延伸配置，且這些第四支幹128與第三骨幹122之夾角為銳角。在一實施例中，第三支幹125與第三骨幹122之夾角及第四支幹128與第三骨幹122之夾角約介於30度至60度之間。在又一實施例中，第二骨幹121與第三骨幹122耦接於一接點，第三支幹其中之一(如第三支幹124)與第四支幹其中之一(如第四支幹127)耦接於上述接點。

在另一實施例中，舉例而言，第二圖案化結構單元130包含第四骨幹131、第五骨幹132、複數條第五支幹133~135及複數條第六支幹136~138。第四骨幹131配置第一方向(如：X方向)上，並位於第二圖案化結構單元130之中央處。第五骨幹132配置約垂直於第一方向之第二方向(如：Y方向)上，並位於第二圖案化結構單元130之一側(如左側)。第四骨幹131與第五骨幹132之接點耦接於中央結構單元110之第一骨幹113。部分第五支幹133之一端耦接於第四骨幹131之一側(如上側)，並往第四骨幹131之反方向向外延伸配置，且這些第五支幹133與第四骨幹131之夾角為銳角。部分第六支幹136之一端耦接於第四骨幹131之另一側(如下側)，並往第 四骨幹131之反方向向外延伸配置，且這些第六支幹136與第四骨幹131之夾角為銳角。在一實施例中，第五支幹133與第四骨幹131之夾角及第六支幹136與第四骨幹131之夾角約介於30度至60度之間。

於再一實施例中，部分第五支幹135之一端耦接於第五骨幹132，並往第五骨幹132之反方向向外延伸配置，且這些第五支幹135與第五骨幹132之夾角為銳角。此外，部分第六支幹138之一端耦接於第五骨幹132，並往第五骨幹132之反方向向外延伸配置，且這些第六支幹138與第五骨幹132之夾角為銳角。在一實施例中，第五支幹135與第五骨幹132之夾角及第六支幹138與第五骨幹132之夾角約介於30度至60度之間。在又一實施例中，第四骨幹131與第五骨幹132耦接於一接點，第五支幹其中之一(如第五支幹134)與第六支幹其中之一(如第六支幹137)耦接於上述接點。

第2圖係依照本案另一實施例繪示一種圖案式防護結構100A的示意圖。相較於第1圖所示之中央結構單元110，在此之中央結構單元110A之結構有所不同，說明如後。中央結構單元110A之第一次中央結構單元111A包含複數條第一條狀部114A與第二條狀部116。這些第一條狀部114A配置於第一方向(如：Y方向)，第二條狀部116配置於約垂直於第一方向之第二方向(如：X方向)，且第二條狀部116耦接於第一條狀部114A之一端(如上端)。在一實施例中，第一條狀部114A之另一端(如下端)未耦接於其餘元件。

此外，第二次中央結構單元112A包含複數條第三條狀部115A與第四條狀部117。這些第三條狀部115A配置於第一方向(如：Y方向)，第四條狀部117配置於約垂直於第一方向之第二方向(如：X方向)，且第四條狀部117耦接於第三條狀部115A之一端(如下端)。在一實施例中，第三條狀部115A之另一端(如上端)未耦接於其餘元件。再者，第2圖之圖案式防護結構100A內的圖案化結構單元120、130類似於第1圖之圖案式防護結構100內的圖案化結構單元120、130，為使本案簡潔，於此不作贅述。

第3圖係依照本案再一實施例繪示一種圖案式防護結構100B的示意圖。相較於第2圖所示之中央結構單元110A，在此之中央結構單元110B之結構有所不同，說明如後。在本實施例中，複數條第一條狀部114B每一者對應耦接於複數條第三條狀部115B每一者。換個方式進行說明，第3圖之中央結構單元110B係配置為一柵欄狀結構，其包含配置於上下兩端之第二條狀部116B與第四條狀部117B，第一條狀部114B與第三條狀部115B兩者所形成之整體柱狀部，係耦接於第二條狀部116B與第四條狀部117B之間。需說明的是，第3圖之圖案式防護結構100B內的圖案化結構單元120、130類似於第1圖之圖案式防護結構100內的圖案化結構單元120、130，為使本案簡潔，於此不作贅述。

第4圖係依照本案又一實施例繪示一種圖案式防護結構400的示意圖。如圖所示，中央結構單元410包含第一次中央結構單元411、第二次中央結構單元412及第一骨幹 413。第一骨幹413配置於中央結構單元410之中央處。第一次中央結構單元411包含第二骨幹414、複數條第一支幹415及複數條第二支幹416。第二骨幹414耦接於第一骨幹413之一側(如上側)。第一支幹415之一端耦接於第一骨幹413或第二骨幹414，並往第一骨幹413或第二骨幹414之反方向向外延伸配置。第二支幹416的每一者之一端耦接於第一支幹415的每一者之另一端。此外，第二次中央結構單元412包含第三骨幹417、複數條第三支幹418及複數條第四支幹419。第三骨幹417耦接於第一骨幹413之另一側(如下側)。第三支幹418一端耦接於第一骨幹413或第三骨幹417，並往第一骨幹413或第三骨幹417之反方向向外延伸配置。第四支幹419的每一者之一端耦接於第三支幹418的每一者之另一端。

在一實施例中，第一支幹415與第一骨幹413或第二骨幹414之夾角為銳角，第三支幹418與第一骨幹413或第三骨幹417之夾角為銳角。第一骨幹413配置於第一方向(如X方向)，第二骨幹414與第三骨幹417配置於約垂直於第一方向之第二方向(如Y方向)，且第二支幹416與第四支幹419配置於第二方向。

在另一實施例中，第一圖案化結構單元420包含第一L型結構421、複數條第五支幹422、第二L型結構423、複數條第六支幹424及複數條第七支幹425。第一L型結構421配置於第一圖案化結構單元420之一側(如上側)，且第一L型結構421之開口面向中央結構單元410之中央處。第五支幹422之一端耦接於第一L型結構421，並向中央結構單元410之中央 處延伸配置。第五支幹422其中之一的另一端耦接於第一支幹415其中之一。此外，第二L型結構423配置於第一圖案化結構單元420之另一側(如下側)，且第二L型結構423之開口面向中央結構單元410之中央處。第六支幹424之一端耦接於第二L型結構423，並向中央結構單元410之中央處延伸配置。第六支幹424其中之一的另一端耦接於第三支幹418其中之一。第七支幹425的一端耦接於第一支幹415、第一骨幹413或第三支幹418。

於再一實施例中，第二圖案化結構單元430包含第三L型結構431、複數條第八支幹432、第四L型結構433、複數條第九支幹434及複數條第十支幹435。第三L型結構431配置於第二圖案化結構單元430之一側(如上側)，且第三L型結構431之開口面向中央結構單元410之中央處。第八支幹432之一端耦接於第三L型結構431，並向中央結構單元410之中央處延伸配置。第八支幹432其中之一的另一端耦接於第一支幹415其中之一。此外，第四L型結構433配置於第二圖案化結構單元430之另一側(如下側)，且第四L型結構433之開口面向中央結構單元410之中央處。第九支幹434之一端耦接於第四L型結構433，並向中央結構單元410之中央處延伸配置。第九支幹434其中之一的另一端耦接於第三支幹418其中之一。第十支幹435的一端耦接於第一支幹415、第一骨幹413或第三支幹418。

第5圖係依照本案另一實施例繪示一種圖案式防護結構400A的示意圖。相較於第4圖所示之中央結構單元 410，在此之中央結構單元410A之結構有所不同，說明如後。 中央結構單元410A包含第一骨幹413、第一次中央結構單元411A及第二次中央結構單元412A。第一骨幹413配置於中央結構單元410A之中央處。第一次中央結構單元411A包含複數條第一支幹414A。這些第一支幹414A之一端耦接於第一骨幹413之一側(如上側)，並往第一骨幹413之反方向向外延伸配置。第二次中央結構單元412A包含複數條第二支幹415A。這些第二支幹415A之一端耦接於第一骨幹413之另一側(如下側)，並往第一骨幹413之反方向向外延伸配置。需說明的是，第5圖之圖案式防護結構400A內的圖案化結構單元420、430類似於第4圖之圖案式防護結構400內的圖案化結構單元420、430，為使本案簡潔，於此不作贅述。

第6圖係依照本案再一實施例繪示一積體電路之電感的實驗數據圖。此實驗數據圖在於說明於不同頻率下，積體電路之電感的相應品質因素。如圖所示，曲線C1為未採用本案提出之改良式圖案式防護結構於積體電路中的驗證數據，曲線C2為採用本案之圖案式防護結構於積體電路中的驗證數據。由第6圖之實驗數據可知，若在積體電路中採用本案之改良式圖案式防護結構，則積體電路的電感品質因素較佳，由此可證明本案之圖案式防護結構確實可改善積體電路中電感之品質因素。

由上述本案實施方式可知，應用本案具有下列優點。本案實施例藉由提供一種圖案式防護結構，其可應用於積體電路內以改善電感之品質因素下降的問題。

100‧‧‧圖案式防護結構

110‧‧‧中央結構單元

111‧‧‧第一次中央結構單元

112‧‧‧第二次中央結構單元

113‧‧‧骨幹

114~115‧‧‧支幹

120‧‧‧第一圖案化結構單元

121~122‧‧‧骨幹

123~128‧‧‧支幹

130‧‧‧第二圖案化結構單元

131~132‧‧‧骨幹

133~138‧‧‧支幹

Claims (10)

1. 一種圖案式防護結構，應用於一積體電路中，其中該圖案式防護結構位於該積體電路之一電感與一基板之間，其中該圖案式防護結構包含：一中央結構單元，包含：一第一次中央結構單元；以及一第二次中央結構單元，該第二次中央結構單元以該中央結構單元之中央為基準而與該第一次中央結構單元對稱配置；一第一圖案化結構單元，配置於該中央結構單元之一側；以及一第二圖案化結構單元，配置於該中央結構單元之另一側，且該第二圖案化結構單元以該中央結構單元為基準而與該第一圖案化結構單元對稱配置。
2. 如請求項1所述之圖案式防護結構，其中該中央結構單元更包含：一第一骨幹，配置於該中央結構單元之中央；其中該第一次中央結構單元包含：複數條第一支幹，該些第一支幹之一端耦接於該第一骨幹之一側，並往該第一骨幹之反方向向外延伸配置；其中該第二次中央結構單元包含：複數條第二支幹，該些第二支幹之一端耦接於該第一骨幹之另一側，並往該第一骨幹之反方向向外延伸配置。
3. 如請求項2所述之圖案式防護結構，其中該第一圖案化結構單元包含：一第二骨幹，配置一第一方向上，並位於該第一圖案化結構單元之中央；一第三骨幹，配置約垂直於該第一方向之一第二方向上，並位於該第一圖案化結構單元之一側，其中該第二骨幹與該第三骨幹之接點耦接於該中央結構單元之該第一骨幹；複數條第三支幹，部分該些第三支幹之一端耦接於該第二骨幹之一側，並往該第二骨幹之反方向向外延伸配置，且該些第三支幹與該第二骨幹之夾角為一銳角；以及複數條第四支幹，部分該些第四支幹之一端耦接於該第二骨幹之另一側，並往該第二骨幹之反方向向外延伸配置，且該些第四支幹與該第二骨幹之夾角為銳角。
4. 如請求項1所述之圖案式防護結構，其中該第一次中央結構單元包含：複數條第一條狀部，配置於一第一方向；以及一第二條狀部，配置於約垂直於該第一方向之一第二方向，且該第二條狀部耦接於該些第一條狀部之一端；其中該第二次中央結構單元包含：複數條第三條狀部，配置於該第一方向；以及一第四條狀部，配置於該第二方向，且該第四條狀部耦接於該些第三條狀部之一端。
5. 如請求項4所述之圖案式防護結構，其中該些第一條狀部每一者對應耦接於該些第三條狀部每一者。
6. 如請求項4所述之圖案式防護結構，其中該第一圖案化結構單元包含：一第一骨幹，配置一第一方向上，並位於該第一圖案化結構單元之中央；一第二骨幹，配置約垂直於該第一方向之一第二方向上，並位於該第一圖案化結構單元之一側，其中該第二骨幹耦接於該中央結構單元之該第二條狀部與該第四條狀部之一端；複數條第一支幹，部分該些第一支幹之一端耦接於該第一骨幹之一側，並往該第一骨幹之反方向向外延伸配置，且該些第一支幹與該第一骨幹之夾角為銳角；以及複數條第二支幹，部分該些第二支幹之一端耦接於該第一骨幹之另一側，並往該第一骨幹之反方向向外延伸配置，且該些第二支幹與該第一骨幹之夾角為銳角。
7. 如請求項1所述之圖案式防護結構，其中該中央結構單元更包含：一第一骨幹，配置於該中央結構單元之中央；其中該第一次中央結構單元包含：一第二骨幹，耦接於該第一骨幹之一側； 複數條第一支幹，該些第一支幹之一端耦接於該第一骨幹或該第二骨幹，並往該第一骨幹或該第二骨幹之反方向向外延伸配置；以及複數條第二支幹，該些第二支幹的每一者之一端耦接於該些第一支幹的每一者之另一端；其中該第二次中央結構單元包含：一第三骨幹，耦接於該第一骨幹之另一側；複數條第三支幹，該些第三支幹之一端耦接於該第一骨幹或該第三骨幹，並往該第一骨幹或該第三骨幹之反方向向外延伸配置；以及複數條第四支幹，該些第四支幹的每一者之一端耦接於該些第三支幹的每一者之另一端。
8. 如請求項7所述之圖案式防護結構，其中該些第一支幹與該第一骨幹或該第二骨幹之夾角為銳角，其中該些第三支幹與該第一骨幹或該第三骨幹之夾角為銳角，其中該第一骨幹配置於一第一方向，該第二骨幹與該第三骨幹配置於約垂直於該第一方向之一第二方向，其中該些第二支幹與該些第四支幹配置於該第二方向。
9. 如請求項8所述之圖案式防護結構，其中該第一圖案化結構單元包含：一第一L型結構，配置於該第一圖案化結構單元之一側，且該第一L型結構之開口面向該中央結構單元之中央； 複數條第五支幹，該些第五支幹之一端耦接於該第一L型結構，並向該中央結構單元之中央延伸配置，其中該第五支幹其中之一的另一端耦接於該些第一支幹其中之一；一第二L型結構，配置於該第一圖案化結構單元之另一側，且該第二L型結構之開口面向該中央結構單元之中央；複數條第六支幹，該些第六支幹之一端耦接於該第二L型結構，並向該中央結構單元之中央延伸配置，其中該第六支幹其中之一的另一端耦接於該些第三支幹其中之一；以及複數條第七支幹，該些第七支幹的一端耦接於該些第一支幹、該第一骨幹或該些第三支幹；其中該第二圖案化結構單元包含：一第三L型結構，配置於該第二圖案化結構單元之一側，且該第三L型結構之開口面向該中央結構單元之中央；複數條第八支幹，該些第八支幹之一端耦接於該第三L型結構，並向該中央結構單元之中央延伸配置，其中該第八支幹其中之一的另一端耦接於該些第一支幹其中之一；一第四L型結構，配置於該第二圖案化結構單元之另一側，且該第四L型結構之開口面向該中央結構單元之中央；複數條第九支幹，該些第九支幹之一端耦接於該第四L型結構，並向該中央結構單元之中央延伸配置，其中該第九支幹其中之一的另一端耦接於該些第三支幹其中之一；以及複數條第十支幹，該些第十支幹的一端耦接於該些第一支幹、該第一骨幹或該些第三支幹。
10. 如請求項1所述之圖案式防護結構，其中該中央結構單元更包含：一第一骨幹，配置於該中央結構單元之中央；其中該第一次中央結構單元包含：複數條第一支幹，該些第一支幹之一端耦接於該第一骨幹之一側，並往該第一骨幹之反方向向外延伸配置；其中該第二次中央結構單元包含：複數條第二支幹，該些第二支幹之一端耦接於該第一骨幹之另一側，並往該第一骨幹之反方向向外延伸配置。