专利名称：电感电容谐振电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及谐振电路，且特别是涉及电感电容谐振电路。
技术背景在电路设计中，为了达到信号的传输，经常会利用并联的电感-电容谐振电路(LC resonant circuit),如图1A所示，为了达成信号的过滤，则经常会 利用串联的电感-电容谐振电路(LC resonant circuit),如图IB所示。在现行的一般集成电路设计中，电感-电容谐振电路都是在基板上由独 立的电感和电容分别以串联或并联的方式形成，此种形式的电感-电容谐振 电路若设计在绝缘的基板上，由于基板不导电，便可得到绝佳的信号传输和 过滤的效果，但由于在现今的半导体工艺中，基板本身具有导电的特性，因 此信号在高频时，会穿越绝缘层流失到基板而造成信号的能量损耗，因此， 若使用一般的设计方式来设计电感-电容谐振电路，将无法得到很好的信号 传输与过滤的效果。发明内容本发明提供一种电感-电容谐振电路，其包括电感层以及导体。该电感 层除了作为电感外，亦为电容的电极板，该导体位于该电感层之上方、下方 或上下两侧，作为该电容的另一电极板。本发明提供一种电感-电容谐振电路，其包括电感层、介电层以及导体， 该电感层位于基板上，该介电层位于该电感层上，该导体位于该介电层的上 方，其布局与该电感层部分重叠。本发明提供一种电感-电容谐振电路，其包括导体、介电层以及电感层， 该导体位于基板上，该介电层位于该导体上，该电感层位于该介电层的上方， 其布局与该导体部分重叠。本发明提供一种电感-电容谐振电路，其包括第一导体、第一介电层、 电感层、第二介电层以及第二导体，该第一导体位于基板上，该第一介电层
位于该第一导体上，该电感层位于该第一介电层的上方，且其布局与该第一 导体部分重叠，该第二介电层位于该电感层上，该第二导体位于该第二介电 层的上方，且其布局与该电感层部分重叠。依据本发明的实施例，导体被加入电感的上方、下方、成上下两侧，该 导体可有部分的镂空设计，以减少对电感磁场的影响，加入的导体和电感之 间形成电容效应，利用此电容效应可与电感本身具有的电感效应搭配，进而 形成串联或并联的电感-电容谐振电路。为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1A与图1B所示分别为传统的并联及串联的电感-电容谐振电路。 图2所示为依照本发明的实施例的电感-电容谐振电路中电感的示意图。 图3所示为依照本发明的实施例的电感-电容谐振电路中加入导体的示意图。图4A与4B所示分别为依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路的俯 视图与剖面图。图5A与5B所示分别为依据本发明另一实施例的电感-电容谐振电路的 俯^L图与剖面图。图6A与6B所示分别为依据本发明又一实施例的电感-电容谐振电路的 俯视图与剖面图。图7A所示为传统的电感-电容谐振电路与依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路中电感特性的比较。图7B所示为传统的电感-电容谐振电路与依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路中阻抗特性的比较。图7C所示为传统的电感-电容谐振电路与依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路中信号功率传输特性的比较。图8所示为依据本发明的实施例的集成电路的示意图，其包括本发明所 披露的电感-电容谐振电路。附图标记说明 D ~介电层；D2 第二介电层 Mx 电感层； Sub ~基板Dl ~第一介电层； Mx-l ~第一导体； Mx+1 第二导体; 800~集成电路。
具体实施方式
为了达到良好的信号传输与过滤的效果，电感-电容谐振电路的设计可 以依照本发明的实施例进行。首先设计一个电感，该电感可以是平面电感、 螺旋电感或诸如此类的电感，其示意图如图2所示，此电感亦作为电容的电 极板，然后再设计一导体，其示意图如图3所示，该导体位于该电感的上方、 下方或上下两侧，以作为该电容的另一电极板，该导体与电感产生电容效应 而形成该电容，优选而言，该导体可有部分的镂空设计，以减少对电感磁场 的影响，提升电感本身与电感-电容谐振电路整体的效能。再者，我们可将 该电感与该导体相连，由于该电感与该导体分属该电容的两极板，当该电感 与该导体相连时，其作用等效于该电容的两极板透过电感而耦接，也就形成 了一个并联的电感-电容谐振电路，如图1A所示，反之，当该电感与该导体 不相连时，则其作用等效于一个串联的电感-电容谐振电路。图4A与4B所示分别为依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路的俯 一见图与剖面图，其包括电感层Mx、介电层D以及导体Mx+l，该电感层Mx 位于基板Sub上，该介电层D位于该电感层Mx上，该导体Mx+1位于该介 电层D的上方，其布局与该电感层Mx部分重叠，优选而言，该导体Mx+l 的布局形状大致与该电感层Mx相同，如此可有较佳的电容效应，而该导体 Mx+1的布局最好具有镂空的设计，以减少对电感磁场的影响，提升电感本 身与电感-电容谐振电路整体的效能。如前所述，透过导体与该电感层相连 或不相连的设计，则可以设计出并联或串联的电感-电容谐振电路。图5A与5B所示分别为依据本发明另一实施例的电感-电容谐振电路的 俯^L图与剖面图，其包括导体Mx-l、介电层D以及电感层Mx,该导体位 于基板Sub上，该介电层D位于该导体Mx-l上，该电感层Mx位于该介电 层D的上方，其布局与该导体Mx-l部分重叠，优选而言，该导体Mx-l的 布局形状大致与该电感层Mx相同，如此可有优选的电容效应，而该导体 Mx-l的布局最好具有镂空的设计，以减少对电感磁场的影响，提升电感本
身与电感-电容谐振电路整体的效能。如前所述，透过导体与该电感层相连 或不相连的设计，则可以设计出并联或串联的电感-电容谐振电路。图6A与6B所示分别为依据本发明又一实施例的电感-电容谐振电路的 俯视图与剖面图，其包括第一导休Mx-l、第一介电层D1、电感层Mx、第 二介电层D2以及第二导体Mx+l，该第一导体Mx-l位于基板Sub上，该第 一介电层D1位于该第一导体Mx-l上，该电感层Mx位于该第一介电层Dl 的上方，且其布局与该第一导体Mx-l部分重叠，该第二介电层D2位于该 电感层Mx上，该第二导体Mx+1位于该第二介电层D2的上方，且其布局 与该电感层Mx部分重叠，优选而言，该第一导体Mx-l与第二导体Mx+1 之布局形状大致与该电感层Mx相同，如此可有较佳的电容效应，而该第一 导体Mx-l与第二导体Mx+l的布局最好具有镂空的设计，以减少对电感磁 场的影响，提升电感本身与电感-电容谐振电路整体的效能。如前所述，透 过导体与该电感层相连或不相连的设计，则可以设计出并联或串联的电感-电容谐振电路。依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路可有串联与并联的电路应 用，通过改变加入的导体的面积、布局与位置，可以改变电感-电容谐振电 路的谐振点。依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路的效果已透过与传 统的电感-电容谐振电路作比较进行验证，其工艺皆采用六层金属的硅工艺， 传统的电感-电容谐振电路是利用螺旋电感搭配金属绝缘体金属 (metal-insulator-metal)电容设计而成，而依据本发明的实施例的电感-电容谐 振电路则利用在电感下方加入一层导体，使该导体与电感形成电容，并利用 此电容与该电感形成电感-电容谐振电路，图7A所示为传统的电感-电容谐 振电路与依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路中电感特性的比较，曲 线所示为依据本发明的实施例的电感-电容谐振电路中的电感特性，而圓圏 点所示为传统的电感-电容谐振电路中的电感特性，如图7A所示，两者的电 感特性并无太大差异。图7B所示为传统的电感-电容谐振电路与依据本发明 的实施例的电感-电容谐振电路中阻抗特性的比较，曲线所示为依据本发明 的实施例的电感-电容谐振电路中的阻抗特性，而圓圈点所示为传统的电感-电容谐振电路中的阻抗特性，由图7B可知，新的并联电感-电容谐振电路的 谐振阻抗(约1420欧姆)远大于传统的并联电感-电容谐振电路的谐振阻抗(约 950欧姆)，谐振阻抗的提升将有助于改善信号传输的品质和过滤的效果。图7C所示为传统的电感-电容谐振电路与依据本发明的实施例的电感-电容谐 振电路中信号功率传输特性的比较，实线所示为依据本发明的实施例的电感 -电容谐振电路中的信号功率传输特性，虛线所示为传统的电感-电容谐振电 路中的信号功率传输特性，由图7C可知，新的串联谐振电路在信号传输频 带上的频宽较宽，适合宽频的信号传输需求，此外，新的串联谐振电路在传 输频带上的能量损耗也较小，所传输的信号较不容易失真。图8所示为依据本发明的实施例的集成电路800的示意图，其包括本发 明所披露的电感-电容谐振电路。依据本发明的实施例，导体被加入电感的上方、下方、或上下两侧，该 导体可有部分的镂空设计，以减少对电感磁场的影响，加入的导体和电感之形成串联或并联的电感-电容谐振电路。虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领 域的普通技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1. 一种电感-电容谐振电路，包括电感层，该电感层除了作为电感外，亦为电容的电极板；以及导体，位于该电感层的上方、下方或上下两側，作为该电容的另一电极板。
2. 如权利要求1所述之电感-电容谐振电路，其中，该导体的布局与该电 感层部分重叠。
3. 如权利要求2所述之电感-电容谐振电路，其中，该导体的布局具有镂 空的设计。
4. 如权利要求1所述之电感-电容谐振电路，其中，该导体与该电感层相 连，以形成并联的电感-电容谐振电路。
5. 如权利要求1所述之电感-电容谐振电路，其中，该导体与该电感层不 相连，以形成串联的电感-电容谐振电路。
6. —种集成电路，包括如权利要求1所述的电感-电容谐振电路。
7. —种电感-电容谐振电路，包括 电感层，位于基板上；介电层，位于该电感层上；以及导体，位于该介电层的上方，其布局与该电感层部分重叠。
8. —种电感-电容谐振电路，包括 导体，位于基板上；介电层，位于该导体上；以及电感层，位于该介电层的上方，其布局与该导体部分重叠。
9. 一种电感-电容谐振电路，包括 第一导体，位于基板上；第一介电层，位于该第一导体上；电感层，位于该第一介电层的上方，其布局与该第一导体部分重叠； 第二介电层，位于该电感层上；以及第二导体，位于该第二介电层的上方，其布局与该电感层部分重叠。
全文摘要
一种电感-电容谐振电路包括电感层以及导体。该电感层除了作为电感外，亦为电容的电极板，该导体位于该电感层的上方、下方或上下两侧，作为该电容的另一电极板。
文档编号H03H5/00GK101123421SQ20061010873
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月10日 优先权日2006年8月10日
发明者许嘉仁, 赵传珍 申请人:立积电子股份有限公司