TWI730779B - 圖案化屏蔽結構以及積體電感 - Google Patents

Abstract

一種圖案化屏蔽結構設置於一電感器結構與一基板之間。圖案化屏蔽結構包含一屏蔽層。屏蔽層包含一第一主幹部以及複數支幹部。第一主幹部呈T字狀。該些支幹部連接第一主幹部。

Description

圖案化屏蔽結構以及積體電感

本揭示中所述實施例內容是有關於一種半導體技術，特別關於一種圖案化屏蔽結構以及積體電感。

隨著積體電路技術的發展，積體電路中電子元件的尺寸越來越小。然而，當電子元件的尺寸越來越小，可能會伴隨許多負面影響。例如，當電感器運作時，基板所產生的渦電流將會影響到電感器的品質因數值(Q值)。

由此可知見，現有方式仍存在不便與缺陷，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。

本揭示之一些實施方式是關於一種圖案化屏蔽結構。圖案化屏蔽結構設置於一電感器結構與一基板之間。圖案化屏蔽結構包含一屏蔽層。屏蔽層包含一第一主幹部以及複數支幹部。第一主幹部呈T字狀。該些支幹部連接第一主幹部。

本揭示之一些實施方式是關於一種積體電感。積體電感包含一基板、一電感器結構以及一圖案化屏蔽結構。圖案化屏蔽結構設置於電感器結構與基板之間。圖案化屏蔽結構包含一屏蔽層。屏蔽層包含一第一主幹部以及複數支幹部。第一主幹部呈T字狀且連接該些支幹部。

綜上所述，本揭示的圖案化屏蔽結構具有更好的屏蔽效果。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本揭示所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭示所涵蓋的範圍。另外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為使便於理解，下述說明中相同元件或相似元件將以相同之符號標示來說明。

於本案中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。

參考第1圖。第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的積體電感100的示意圖。以第1圖示例而言，積體電感100包含基板120、電感器結構140以及圖案化屏蔽結構160。

如第1圖所示，基板120、電感器結構140以及圖案化屏蔽結構160設置在由方向X與方向Y所形成的平面上，其中方向X垂直於方向Y。在一些實施例中，基板120、電感器結構140以及圖案化屏蔽結構160可於方向Z對齊，其中方向Z垂直於方向X以及方向Y。

請一併參考第1圖以及第2圖。第2圖是依照本揭示一些實施例所繪示的電感器結構140A的示意圖。在一些實施例中，第2圖的電感器結構140A用以實現第1圖的電感器結構140，但本揭示不以此為限。在一些實施例中，電感器結構140應用於差動(differential)訊號。

如第2圖所示，電感器結構140呈螺旋狀。電感器結構140中形成開口O。開口O的兩側分別為金屬節段S1以及金屬節段S2。在一些相關技術中，若未在基板120與電感器結構140之間設置圖案化屏蔽結構，電感器結構140運作時所產生的磁場會造成基板120上產生渦電流。而渦電流會影響到電感器結構140的品質因數值(Q值)。

然而，在第1圖中，基板120與電感器結構   140之間設置有圖案化屏蔽結構160。圖案化屏蔽結構160可降低電感器結構140的兩側的金屬節段(例如：金屬節段S1與金屬節段S2)之間的互感，以避免基板120產生上述的渦電流。藉此，可有效地維持電感器結構140的品質因數值且可避免雜訊。

在一些實施例中，圖案化屏蔽結構160形成於金屬層(M1)。在一些實施例中，圖案化屏蔽結構160可接至地，但本揭示不以此為限。

上述關於電感器結構140A的形狀或配置僅為示例。電感器結構140A的各種形狀或各種配置皆在本揭示所涵蓋的範圍內。

請參考第3圖。第3圖是依照本揭示一些實施例所繪示的圖案化屏蔽結構160A的示意圖。在一些實施例中，第3圖的圖案化屏蔽結構160A用以實現第1圖的圖案化屏蔽結構160，但本揭示不以此為限。以第3圖示例而言，圖案化屏蔽結構160A包含主幹部M1、主幹部M2以及複數支幹部B。在一些實施例中，主幹部M1以及主幹部M2具有第一線寬，該些支幹部B具有第二線寬，且第一線寬大於第二線寬。也就是說，相較於該些支幹部B，主幹部M1以及主幹部M2較粗。在進一步的實施例中，第一線寬是第二線寬的兩倍以上。

主幹部M1以及主幹部M2呈T字狀。主幹部M1連接主幹部M2。支幹部B連接主幹部M1或主幹部M2。具體而言，主幹部M1包含導電部件C1以及導電部件C2。主幹部M2包含導電部件C3以及導電部件C4。導電部件C1以及導電部件C3朝方向X延伸。導電部件C2以及導電部件C4朝方向Y延伸。導電部件C1的長度相同於導電部件C3的長度。導電部件C2的長度相同於導電部件C4的長度。導電部件C1(或導電部件C3)的長度大於導電部件C2(或導電部件C4)的長度。支幹部B1呈梳狀，而支幹部B2呈長條狀。在一些實施例中，所有梳狀的支幹部B1朝向同一個方向(例如：方向X的負向)設置。在一些實施例中，相較於支幹部B1，支幹部B2較靠近導電部件C2(或導電部件C4)。

以第3圖示例而言，單一個支幹部B1具有偶數個(例如：4個)梳齒部E，且該些梳齒部E的長度相同。在一些其他的實施例中，單一個支幹部B1可具有奇數個梳齒部E。在一些其他的實施例中，該些支幹部B1的該些梳齒部E的數量可為部分相異或全部相異。

以第3圖示例而言，各區塊的支幹部B2的數量為奇數。舉例而言，連接導電部件C1且設置於導電部件C2右側的支幹部B2的數量為3個。連接導電部件C1且設置於導電部件C2左側的支幹部B2的數量為3個。連接導電部件C3且設置於導電部件C4右側的支幹部B2的數量可為奇數為3個。連接導電部件C3且設置於導電部件C4左側的支幹部B2的數量可為奇數為3個。在一些其他的實施例中，各區塊的支幹部B2的數量可為偶數。

另外，如第2圖所示，電感器結構140A包含輸入端IN。輸入端IN用以接收輸入訊號。第3圖的圖案化屏蔽結構160A於由方向X與方向Y所形成的平面上的垂直投影與輸入端IN於該平面的垂直投影至少部分重疊。舉例而言，導電部件C1與導電部件C2的連接位置位於第2圖的輸入端IN的上方。藉此，可達到更好的屏蔽效果。

參考第4圖。第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的圖案化屏蔽結構160B的示意圖。在一些實施例中，第4圖的圖案化屏蔽結構160B用以實現第1圖的圖案化屏蔽結構160，但本揭示不以此為限。第4圖的圖案化屏蔽結構160B與第3圖的圖案化屏蔽結構160A之間的主要差異在於，在第4圖的圖案化屏蔽結構160B中，導電部件C1與導電部件C3相鄰，且導電部件C2與導電部件C4透過連接部P連接。換個方式解釋，導電部件C1與導電部件C3之間的空間並未設置任何支幹部，且導電部件C1與導電部件C3間之間的空間僅設置連接部P。

參考第5圖。第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的圖案化屏蔽結構160C的示意圖。在一些實施例中，第5圖的圖案化屏蔽結構160C用以實現第1圖的圖案化屏蔽結構160，但本揭示不以此為限。第5圖的圖案化屏蔽結構160C與第4圖的圖案化屏蔽結構160B之間的主要差異在於，在第5圖的圖案化屏蔽結構160C中，所有梳狀的支幹部B11-B18並非皆朝向同一個方向設置。以第5圖示例而言，支幹部B11以及支幹部B12朝向同一個方向(方向Y的負向)設置，支幹部B13以及支幹部B14朝向同一個方向(方向Y的正向)設置，支幹部B15以及支幹部B16朝向同一個方向(方向X的正向)設置，且支幹部B17以及支幹部B18朝向同一個方向(方向X的負向)設置。

另外，以第5圖示例而言，單一個支幹部(例如：支幹部B11)的所有梳齒部E的長度為部分相異。在一些其他的實施例中，單一個支幹部的該些梳齒部E的長度可為全部相異。

上述該些支幹部B11-B18以及B2的設置方式僅為示例，該些支幹部B11-B18以及B2的各種設置方式皆在本揭示所涵蓋的範圍內。

參考第6圖。第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的圖案化屏蔽結構160D的示意圖。在一些實施例中，第6圖的圖案化屏蔽結構160D用以實現第1圖的圖案化屏蔽結構160，但本揭示不以此為限。以第6圖示例而言，在圖案化屏蔽結構160D中，主幹部M11、主幹部M12、主幹部M21、主幹部M22呈T字狀。主幹部L1以及主幹部L2呈長條狀。主幹部M11以及主幹部M12透過連接部P1連接。主幹部M21以及主幹部M22透過連接部P2連接。主幹部L1連接主幹部M12。主幹部L2連接主幹部M21。主幹部L1以及主幹部L2透過連接部P3連接。如此一來，主幹部M11、主幹部M12、主幹部M21、主幹部M22、主幹部L1、主幹部L2、連接部P1、連接部P2、連接部P3將會共同形成一魚骨狀結構。

在一些實施例中，主幹部M11、主幹部M12、主幹部M21、主幹部M22、主幹部L1、主幹部L2具有第一線寬，其他支幹部具有第二線寬，且第一線寬大於第二線寬。而且當第一線寬和第二線寬有1.5倍以上的比例時，有較佳的品質因數值(Q值)效能。也就是說，相較於該些支幹部，主幹部M11、主幹部M12、主幹部M21、主幹部M22、主幹部L1、主幹部L2較粗。在進一步的實施例中，第一線寬是第二線寬的兩倍以上。

參考第7圖。第7圖是依照本揭示一些實施例所繪示的圖案化屏蔽結構160E的示意圖。在一些實施例中，第7圖的圖案化屏蔽結構160E用以實現第1圖的圖案化屏蔽結構160，但本揭示不以此為限。以第7圖示例而言，圖案化屏蔽結構160E包含主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3以及主幹部M4。主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3以及主幹部M4皆呈T字狀且依序相差90度設置。主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3以及主幹部M4連接於連接節點N2。圖案化屏蔽結構160E更包含複數呈長條狀的支幹部B2。該些支幹部B2分別連接於主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3以及主幹部M4，且設置於該些主幹部M1-M4中兩者所形成的空間中。舉例而言，部分支幹部B2設置於主幹部M1與主幹部M3所形成的空間中。部分支幹部B2設置於主幹部M1與主幹部M4所形成的空間中。部分支幹部B2設置於主幹部M2與主幹部M3所形成的空間中。部分支幹部B2設置於主幹部M2與主幹部M4所形成的空間中。

在一些實施例中，主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3以及主幹部M4具有第一線寬，該些支幹部B1以及該些支幹部B2具有第二線寬，且第一線寬大於第二線寬。也就是說，相較於該些支幹部B1以及B2，主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3以及主幹部M4較粗。在進一步的實施例中，第一線寬是第二線寬的兩倍以上。

參考第8圖。第8圖是依照本揭示一些實施例所繪示的圖案化屏蔽結構160F的示意圖。在一些實施例中，第8圖的圖案化屏蔽結構160F用以實現第1圖的圖案化屏蔽結構160，但本揭示不以此為限。第8圖的圖案化屏蔽結構160F包含主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3、主幹部M4以及支幹部B2。主幹部M1、主幹部M2、主幹部M3以及主幹部M4連接於連接節點N2。支幹部B2呈長條狀且其長度並非全部相同。另外，相較於第7圖的圖案化屏蔽結構160E的主幹部M1-M4，第8圖中的圖案化屏蔽結構160F的主幹部M1-M4旋轉了一個角度(例如：45度)，但本揭示不以此角度為限。

在一些實施例中，上述圖案化屏蔽結構160A-160F的各者為上下對稱。據此，屏蔽效果較佳。然而，在一些其他的實施例中，上述圖案化屏蔽結構160A-160F的各者亦可為上下不對稱。

綜上所述，本揭示的圖案化屏蔽結構具有更好的屏蔽效果。

雖然本揭示已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本揭示，任何本領域具通常知識者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:積體電感 120:基板 140:電感器結構 140A:電感器結構 160:圖案化屏蔽結構 160A:圖案化屏蔽結構 160B:圖案化屏蔽結構 160C:圖案化屏蔽結構 160D:圖案化屏蔽結構 160E:圖案化屏蔽結構 160F: 圖案化屏蔽結構 X:方向 Y:方向 Z:方向 O:開口 S1:金屬節段 S2:金屬節段 M1:主幹部 M2:主幹部 M3:主幹部 M4:主幹部 M5:主幹部 M6:主幹部 M11:主幹部 M12:主幹部 M21:主幹部 M22:主幹部 L1:主幹部 L2:主幹部 C1:導電部件 C2:導電部件 C3:導電部件 C4:導電部件 B:支幹部 B1:支幹部 B2:支幹部 B11:支幹部 B12:支幹部 B13:支幹部 B14:支幹部 B15:支幹部 B16:支幹部 B17:支幹部 B18:支幹部 E:梳齒部 P:連接部 P1:連接部 P2:連接部 P3:連接部 N2：連接節點 IN:輸入端

為讓本揭示之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能夠更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一積體電感的示意圖； 第2圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一電感器結構的示意圖； 第3圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一圖案化屏蔽結構的示意圖； 第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一圖案化屏蔽結構的示意圖； 第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一圖案化屏蔽結構的示意圖； 第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一圖案化屏蔽結構的示意圖； 第7圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一圖案化屏蔽結構的示意圖；以及 第8圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一圖案化屏蔽結構的示意圖。

160A:圖案化屏蔽結構

X:方向

Y:方向

M1:主幹部

M2:主幹部

C1:導電部件

C2:導電部件

C3:導電部件

C4:導電部件

B:支幹部

B1:支幹部

B2:支幹部

E:梳齒部

Claims (9)

1. 一種圖案化屏蔽結構，設置於一電感器結構與一基板之間，其中該圖案化屏蔽結構包含：一屏蔽層，包含：一第一主幹部，呈T字狀；以及複數支幹部，連接該第一主幹部，其中該些支幹部中的複數第一支幹部呈梳狀，且呈梳狀的該些第一支幹部皆朝一相同方向設置。
2. 如請求項1所述的圖案化屏蔽結構，其中該第一主幹部具有一第一線寬，該些支幹部的一者具有一第二線寬，且該第一線寬大於該第二線寬。
3. 如請求項2所述的圖案化屏蔽結構，其中該第一線寬是該第二線寬的兩倍以上。
4. 如請求項1所述的圖案化屏蔽結構，更包含：一第二主幹部，呈T字狀且連接該第一主幹部。
5. 如請求項4所述的圖案化屏蔽結構，其中該第一主幹部包含一第一導電部件以及一第二導電部件，且該第二主幹部包含一第三導電部件以及一第四導電部件，其中該第一導電部件以及該第三導電部件朝一第一方向延 伸，該第二導電部件以及該第四導電部件朝一第二方向延伸，且該第二方向垂直於該第一方向。
6. 如請求項5所述的圖案化屏蔽結構，其中該第一導電部件以及該第三導電部件相鄰，且該第二導電部件以及該第四導電部件透過一連接部連接。
7. 如請求項4所述的圖案化屏蔽結構，更包含：一第三主幹部，呈T字狀；以及一第四主幹部，呈T字狀，其中該第一主幹部、該第二主幹部、該第三主幹部以及該第四主幹部連接，其中該第一主幹部、該第二主幹部、該第三主幹部以及該第四主幹部依序相差90度設置。
8. 如請求項7所述的圖案化屏蔽結構，其中該第二主幹部、該第三主幹部以及該第四主幹部具有一第一線寬，該些支幹部的一者具有一第二線寬，且該第一線寬大於該第二線寬。
9. 一種積體電感，包含：一基板；一電感器結構；以及一圖案化屏蔽結構，設置於該電感器結構與該基板之 間，其中該圖案化屏蔽結構包含一屏蔽層，該屏蔽層包含一第一主幹部、一第二主幹部、一第三主幹部、複數連接部以及複數支幹部，該第一主幹部以及該第二主幹部呈T字狀且連接該些支幹部，該第三主幹部呈長條狀，該第一主幹部、該第二主幹部、該第三主幹部以及該些連接部共同形成一魚骨狀結構。

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