集成电路变压器制造技术

本发明专利技术提供一种集成电路变压器，集成电路变压器是设置在基板上。上述集成电路变压器包括：第一线圈状金属图案，包括内圈部分和外圈部分；第二线圈状金属图案，横向位于内圈部分和外圈部分之间；介电层，设置于第一线圈状金属图案和第二线圈状金属图案上；第一通孔，穿过介电层形成，且电性连接至第一线圈状金属图案和第二线圈状金属图案的其中之一；第一重布线图案，设置于介电层上，电性连接至第一通孔且沿第一通孔延伸，其中第一重布线图案覆盖至少一部分第一线圈状金属图案和至少一部分第二线圈状金属图案。本发明专利技术所提出的集成电路变压器，能够增强集成电路变压器的耦合系数(k)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种集成电路变压器，特别是有关于一种具高耦合系数(k)的集成电路变压器。
技术介绍
为了模拟和射频(RF)产品的不同应用，变压器因而逐渐地集成于芯片上。变压器的其中一个要求为高耦合系数(k)。变压器的耦合系数(k)取决于同时穿过变压器的主线圈(primary winding)和副线圈(secondary winding)两者的总磁通量(flux lines)。高耦合系数意指会有高能量从主线圈传递至副线圈，在传输期间变压器会有低的能量损失。现有的集成电路变压器通常会以增加主线圈和副线圈的匝数(turn counts)来改 善变压器的耦合系数(k)。然而，越多的线圈匝数会需要越大的布局面积，因而会增加制造成本。因此，需要一种新型的具高耦合系数(k)的集成电路变压器。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供新型的具高耦合系数(k)的集成电路变压器。本专利技术揭露的一个实施例提供一种集成电路变压器，设置于基板上。集成电路变压器包括第一线圈状金属图案，设置于基板上，第一线圈状金属图案包括内圈部分和外圈部分；第二线圈状金属图案，设置于基板上，且横向位于内圈部分和外圈部分之间；介电层，设置于第一线圈状金属图案和第二线圈状金属图案上；第一通孔，穿过介电层形成，且电性连接至第一线圈状金属图案和第二线圈状金属图案其中之一；第一重布线图案，设置于介电层上，电性连接至第一通孔且沿第一通孔延伸，其中第一重布线图案覆盖至少一部分第一线圈状金属图案和至少一部分第二线圈状金属图案。本专利技术揭露的另一实施例提供一种集成电路变压器，设置于基板上。集成电路变压器包括第一线圈状金属图案，设置于基板上，第一线圈状金属图案包括内圈部分和外圈部分；第二线圈状金属图案，设置于基板上，且横向位于内圈部分和外圈部分之间；第一 T型导电物，设置于第一线圈状金属图案和第二线圈状金属图案上，且电性连接至第一线圈状金属图案和第二线圈状金属图案其中之一，其中第一 T型导电物覆盖第一线圈状金属图案和第二线圈状金属图案两者。本专利技术所提出的集成电路变压器，通过重布线图案与通孔，能够增强集成电路变压器的耦合系数(k)。附图说明图Ia为本专利技术一实施例的集成电路变压器的上视图。图Ib为沿图Ia的A-A’切线的剖面图。图2a为本专利技术另一实施例的集成电路变压器的上视图。图2b为沿图2a的A-A’切线的剖面图。图2c为沿图2a的B-B’切线的剖面图。图3a为本专利技术又另一实施例的集成电路变压器的上视图。图3b为沿图3a的A_A’切线的剖面图。图3c为沿图3a的B-B’切线的剖面图。图4a为本专利技术更又另一实施例的集成电路变压器的上视图。图4b为沿图4a的A_A’切线的剖面图。具体实施方式 以下以各实施例详细说明并伴随着附图说明的范例，作为本专利技术的参考依据。在附图或说明书描述中，相似或相同的部分皆使用相同的图号。且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各组件的部分将分别描述说明，值得注意的是，图中未绘示或描述的组件，为所属
中具有通常知识者所知的形式。图Ia为本专利技术一实施例的集成电路变压器500a的上视图。图Ib为沿图Ia的A-A’切线的剖面图。本专利技术一实施例的集成电路变压器为芯片上变压器(on-chiptransformer)。如图Ia和图Ib所示，集成电路变压器500a设置于基板200上，且基板200上形成有介电层202。第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208设置于基板200上。第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208具有相似的形状且互相平行。第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208的形状可包括正方形、八边形或圆形，然而，第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208也可依据设计而具有其他不同的形状。在本专利技术一实施例中，第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208可利用图案化集成电路的顶层金属层(图未显示)的方式来形成。并且，第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208位于相同层别(layer level);意即第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208为共平面。在本专利技术一实施例中，第一线圈状金属图案222可视为集成电路变压器500a的主线圈(primary winding),而第二线圈状金属图案208可视为集成电路变压器500a的副线圈(secondary winding)。第一线圈状金属图案222可包括内圈部分206和外圈部分210。而第二线圈状金属图案208是横向地(laterally)设于内圈部分206和外圈部分210之间。第二线圈状金属图案208具有两个末端，分别连接至两个彼此隔开的金属图案224和226。而金属图案224和226分别耦接至开关SI和S2，用来传输感应电流。金属图案224和226的层别低于第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208的层别。内圈部分206的末端207a通过金属图案221连接至外圈部分210的末端211a。金属图案221、第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208皆位于相同层别；意即金属图案221、第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208为共平面。介电层214，设置于第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208上。在本实施例中，鳍状通孔(via fin) 216a，穿过介电层214形成，且电性连接至第二线圈状金属图案208。在另一实施例中，可使用一系列彼此隔开的通孔(图未显示)来代替鳍状通孔216a，以电性连接至第二线圈状金属图案208。并且，另一鳍状通孔217是穿过介电层214形成以电性连接内圈部分206的另一末端207b和外圈部分210的另一末端211b。因此，内圈部分206通过鳍状通孔217和金属图案221连接至外圈部分210。第一线圈状金属图案222的外圈部分210的末端211c和21 Id分别电性连接至开关Pl和P2，用来传输输入电流。如图Ia所示，鳍状通孔216a和217的上视图为条状。鳍状通孔216a沿着第二线圈状金属图案208延伸，而鳍状通孔217从内圈部分206的末端207b延伸至外圈部分210的末端211b。在本专利技术另一实施例中，彼此隔开之一系列通孔(图未显示)可沿着第二线圈状金属图案208配置，以代替鳍状通孔216a。在本专利技术一实施例中，鳍状通孔216a可与其他柱状通孔一起形成，用作接合垫(bonding pad)的电性连接。如图Ia和图Ib所示，重布线图案(redistribution pattern) 218a,设置于介电层214上，电性连接至鳍状通孔216a且沿鳍状通孔216a延伸。如图Ia所示，在上视图中，重布线图案218a覆盖第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208两者。重布线图案218a的形状类似于第一线圈状金属图案222和第二线圈状金属图案208的形状，但重布线图案218a的宽度等于第二线圈状金属图案208和第一线圈状金属图案222的内圈部分206和外圈部分210的总宽度，加上第二线圈状金属图案208分别与第一线圈状金属图案222的内圈部分206和外圈部分210之间间隙宽度的总合。重布线图案218a从第二线圈状金属图案208横向延伸至内圈部分206的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路变压器，设置于基板上，包括：第一线圈状金属图案，设置于该基板上，该第一线圈状金属图案包括内圈部分和外圈部分；第二线圈状金属图案，设置于该基板上，且横向位于该内圈部分和该外圈部分之间；介电层，设置于该第一线圈状金属图案和该第二线圈状金属图案上；第一通孔，穿过该介电层形成，且电性连接至该第一线圈状金属图案和该第二线圈状金属图案的其中之一；以及第一重布线图案，设置于该介电层上，电性连接至该第一通孔且沿该第一通孔延伸，其中该第一重布线图案覆盖至少一部分该第一线圈状金属图案和至少一部分该第二线圈状金属图案。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：洪建州，张正佶，李东兴，黄伟哲，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：