高Q因子电感器结构和包括其的RF集成电路制造技术

提供了高Q因子电感器结构和包括其的RF集成电路。电感器结构包括：电感线，设置在绝缘层之上；上金属线，设置在绝缘层之上，并且与电感线间隔预定距离；第一下金属线和第二下金属线，第一下金属线和第二下金属线均设置在绝缘层中，并且在垂直方向上位于彼此不同的水平；下通孔，将第一下金属线耦接至第二下金属线；第一上通孔，将第二下金属线耦接至电感线；以及第二上通孔，将第二下金属线耦接至上金属线。

High Q factor inductor structure and RF integrated circuit comprising the same

A high Q factor inductor structure and a RF integrated circuit including the same are provided. The inductor structure includes: inductance line, is disposed on the insulating layer; a metal line disposed on the insulating layer, and inductance lines spaced a predetermined distance; the first metal wire and the second metal line, a first lower metal line and second metal wires are arranged in the insulating layer, and at different levels in the vertical direction; through holes, the first metal line is coupled to the second metal wire through hole; the first, the second metal wire is coupled to the inductor line; and a through hole second, the second line is coupled to the first metal wire.

【技术实现步骤摘要】
高Q因子电感器结构和包括其的RF集成电路相关申请的交叉引用本申请要求2015年11月23日提交的申请号为10-2015-0163848的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本公开的各种实施例涉及电感器结构和包括该电感器结构的RF集成电路，更具体地，涉及高Q因子电感器结构和包括该高Q因子电感器结构的RF集成电路。
技术介绍
近来，随着便携式通信技术的发展，已经积极地利用硅互补金属氧化物(CMOS)技术来实行RF集成电路的发展。已经通过CMOS工艺的小型化和MOS器件的高性能来很大程度地改善了RF集成电路的整体性能。然而，在仅通过依赖于MOS器件的高性能来改善RF集成电路的整体性能上存在限制。这是因为在RF集成电路中包括若干模拟无源器件(诸如，芯片上电感器件)。电感器可以通过其电感值和质量因子(Q因子)来表征。电感值取决于诸如导线的长度和圈数的参数。Q因子取决于导线的电阻值。即，Q因子随着导线的电阻值的减小而增大。然而，具有单层导线的标准电感器由于用于将导线的端部与另一导电层耦接的下导电层的高电阻值而示出低Q因子。
技术实现思路
各种实施例针对高Q因子电感器结构和包括其的RF集成电路。根据一个实施例，一种电感器结构包括：电感线，设置在绝缘层之上；上金属线，设置在绝缘层之上，并且与电感线间隔预定距离；第一下金属线和第二下金属线，第一下金属线和第二下金属线均设置在绝缘层中，并且在垂直方向上位于彼此不同的水平；下通孔，将第一下金属线耦接至第二下金属线；第一上通孔，将第二下金属线耦接至电感线；以及第二上通孔，将第二下金属线耦接至上金属线。根据另一个实施例，一种电感器结构包括：电感线，设置在绝缘层之上；上金属线，设置在绝缘层之上，并且与电感线间隔预定距离；第一下金属线、第二下金属线和第三下金属线，第一下金属线、第二下金属线和第三下金属线设置在绝缘层中，并且在垂直方向上位于彼此不同的水平；第一水平下通孔，将第一下金属线耦接至第二下金属线；第二水平下通孔，将第二下金属线耦接至第三下金属线；第一上通孔，将第三下金属线耦接至电感线；以及第二上通孔，将第三下金属线耦接至上金属线。根据另一个实施例，一种RF集成电路包括：衬底，包括第一区和第二区；电感器结构，设置在第一区的衬底之上；半导体器件，设置在第二区的衬底之上；以及导线结构，将电感器结构耦接至半导体器件。电感器结构包括：电感线，设置在第一区的衬底之上；上金属线，设置在第一区的衬底之上，并且与电感线间隔预定距离；多个下金属线，所述多个下金属线在垂直方向上位于彼此不同的水平，其中，所述多个下金属线包括最上面的下金属线，最上面的下金属线在所述多个下金属线之中位于最高水平；下通孔，将所述多个下金属线彼此耦接；第一上通孔，将最上面的下金属线耦接至电感线；以及第二上通孔，将最上面的下金属线耦接至上金属线。附图说明鉴于附图和所附具体描述，本专利技术的各种实施例将变得更加明显，其中：图1为图示根据一个示例性实施例的电感器结构的俯视图；图2为沿着图1中的I-I’线截取的截面图；图3为图示图2的电感器结构的等效电阻值的电路图；图4为沿着图1中的I-I’线截取的截面图；以及图5为图示根据一个示例性实施例的RF集成电路的截面图。具体实施方式在实施例的以下描述中，将理解的是，术语“第一”和“第二”旨在识别元件，而不用于仅限定元件本身或者意味着特定的顺序。另外，当一个元件被称为在另一个元件“上”、“之上”、“以上”、“之下”或者“下方”时，其旨在意味着相对位置关系，而不用于限制该元件直接接触另一元件或者在它们之间存在至少一个中间元件的某些情况。因此，在本文中使用的诸如“上”、“之上”、“以上”、“之下”“下方”、“以下”等的术语仅出于描述特定实施例的目的，并非旨在限制本公开的范围。另外，当一个元件被称为“连接”或者“耦接”至另一个元件时，该元件可以直接电气或机械地连接或耦接至另一个元件，或者可以通过替代它们之间的另一个元件来形成连接关系或者耦接关系。图1为图示根据一个示例性实施例的电感器结构100的俯视图。图2为图示沿着图1中的线I-I’截取的电感器结构100的截面图。参见图1和图2，电感器结构100包括设置在绝缘层110上的电感线120。电感线120可以由金属线形成，并且在从顶部观看时具有螺旋的多边形形状。电感线120具有平面结构。因此，电感线120的下表面直接接触绝缘层110的上表面。电感线120包括对应于电感器的两个端子的第一端部121和第二端部122。第一端部121和第二端部122可以是相反的端部，并且分别位于螺旋形状的电感线120的内部和外部。电感线120具有标准的电感器结构，即，八边形形状。电感线120可以形成为条纹环路形状。电感线120的轮廓可以形成圆形、正方形或者六边形。电感线120可以具有采用图案接地屏蔽(PGS)的电感器结构，该电感器结构抑制了在具有大约1-3Ω的非常低的电阻率的一般硅衬底中产生的涡电流。电感线120可以具有能够在给定区域中实现较高电感值的层叠电感器结构。电感线120可以具有多层电感器结构，该多层电感器结构通过将平行的两个金属层连接而具有增加的金属层的有效厚度。上金属线130设置在绝缘层110上。上金属线130在水平方向上与电感线120间隔预定距离。电感线120和上金属线130通过设置在绝缘层110中的连接结构180而彼此电耦接。连接结构180包括设置在绝缘层110中的第一下金属线140和第二下金属线150。第一下金属线140和第二下金属线150完全掩埋在绝缘层110中。即，第一下金属线140的下表面与绝缘层的下表面间隔开，并且第二下金属线150的上表面与绝缘层110的上表面间隔开。第一下金属线140和第二下金属线150在垂直方向上彼此间隔开。在一个实施例中，第一下金属线140和第二下金属线150可以在垂直方向上彼此重叠。第一下金属线140的两端和第二下金属线150的两端可以在垂直方向上彼此对齐。第一下金属线140的一端部和第二下金属线150的一端部可以与电感线120的第一端部121在垂直方向上对齐。第一下金属线140的另一端部和第二下金属线150的另一端部可以与上金属线130的一端部在垂直方向上对齐。下通孔160设置在第一下金属线140与第二下金属线150之间。下通孔160设置在绝缘层110中。下通孔160包括第一下通孔161和第二下通孔162。第一下通孔161设置在第一下金属线140的一端部的上表面与第二下金属线150的一端部的下表面之间。即，第一下通孔161的下表面和上表面分别直接接触第一下金属线140的一端部的上表面和第二下金属线150的一端部的下表面。第二下通孔162设置在第一下金属线140的另一端部的上表面与第二下金属线150的另一端部的下表面之间。即，第二下通孔162的下表面和上表面分别直接接触第一下金属线140的另一端部的上表面和第二下金属线150的另一端部的下表面。下通孔160将第一下金属线140电耦接至第二下金属线150。第一上通孔171设置在第二下金属线150的一端部的上表面与电感线120的第一端部121的下表面之间。第一上通孔171设置在绝缘层110中。第一上通孔171的下表面和上表面分别直接接触第二下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感器结构，包括：电感线，设置在绝缘层之上；上金属线，设置在绝缘层之上，并且与电感线间隔预定距离；第一下金属线和第二下金属线，第一下金属线和第二下金属线均设置在绝缘层中，并且在垂直方向上位于彼此不同的水平；下通孔，将第一下金属线耦接至第二下金属线；第一上通孔，将第二下金属线耦接至电感线；以及第二上通孔，将第二下金属线耦接至上金属线。

【技术特征摘要】
2015.11.23 KR 10-2015-01638481.一种电感器结构，包括：电感线，设置在绝缘层之上；上金属线，设置在绝缘层之上，并且与电感线间隔预定距离；第一下金属线和第二下金属线，第一下金属线和第二下金属线均设置在绝缘层中，并且在垂直方向上位于彼此不同的水平；下通孔，将第一下金属线耦接至第二下金属线；第一上通孔，将第二下金属线耦接至电感线；以及第二上通孔，将第二下金属线耦接至上金属线。2.根据权利要求1所述的电感器结构，其中，电感线包括螺旋形状的金属线，以及其中，电感线具有多边形形状的轮廓。3.根据权利要求2所述的电感器结构，其中，第一下金属线和第二下金属线在垂直方向上彼此对齐。4.根据权利要求3所述的电感器结构，其中，第一下金属线的两端和第二下金属线的两端在垂直方向上彼此对齐。5.根据权利要求2所述的电感器结构，其中，下通孔包括第一下通孔和第二下通孔，其中，第一下通孔设置在第一下金属线的第一端与第二下金属线的第一端之间，以及其中，第二下通孔设置在第一下金属线的第二端与第二下金属线的第二端之间。6.根据权利要求5所述的电感器结构，其中，第一下通孔与第一上通孔在垂直方向上对齐，以及其中，第二下通孔与第二上通孔在垂直方向上对齐。7.根据权利要求2所述的电感器结构，其中，第一上通孔设置在第二下金属线的第一端与电感线的第一端之间，以及其中，第二上通孔设置在第二下金属线的第二端与上金属线的第一端之间。8.一种电感器结构，包括：电感线，设置在绝缘层之上；上金属线，设置在绝缘层之上，并且与电感线间隔预定距离；第一下金属线、第二下金属线和第三下金属线，第一下金属线、第二下金属线和第三下金属线设置在绝缘层中，并且在垂直方向上位于彼此不同的水平；第一水平下通孔，将第一下金属线耦接至第二下金属线；第二水平下通孔，将第二下金属线耦接至第三下金属线；第一上通孔，将第三下金属线耦接至电感线；以及第二上通孔，将第三下金属线耦接至上金属线。9.根据权利要求8所述的电感器结构，其中，电感线包括螺旋形状的金属线，以及其中，电感线具有多边形形状的轮廓。10.根据权利要求9所述的电感器结构，其中，第一下金属线、第二下金属线和第三下金属线在垂直方向上彼此对齐。11.根据权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔祯训，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR