能抑制自身电磁辐射的电感电容共振腔及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于电感电容共振腔(LC Tank)及其制造方法，尤其是关于能抑制自身电磁辐射的电感电容共振腔及其制造方法。
【背景技术】
[0002]电子产品于运作时会产生电磁波，可能会干扰其它装置的正常运作甚至影响人体健康，因此多数国家均针对电子产品的电磁波立下规范，以防止电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)带来危害。
[0003]电子产品的组件之一的“集成电路(Integrated Circuit, 1C) ”是电磁波的主要来源之一，其中集成电路中的“电感”所产生的电磁波除可能干扰外部装置，在某些应用上也可能干扰内部组件的运作。为减少电感的电磁波，一种先前技术是将电感设计成对称形状以减少辐射能量，然此先前技术仅考虑电感本身造成的影响，于设计应用上未尽周全。
[0004]上述先前技术的更多细节可由下列文献得知:专利号7535330的美国专利；专利公开号2005/0195061的美国专利申请；专利号8183971的美国专利；以及专利号7151430的美国专利。
【发明内容】
[0005]鉴于先前技术的不足，本发明的一目的在于提出一种能抑制自身电磁辐射的电感电容共振腔及其制造方法，藉此以共振腔而非电感为主体来解决电磁辐射的问题。
[0006]本发明提出一种能抑制自身电磁福射的电感电容共振腔，其一实施例包含:多个共振腔区域；一交错连接结构；以及至少一电容。所述多个共振腔区域包含:一第一共振腔区域，其边界是由一电感的一第一部分所定义；以及一第二共振腔区域，其边界是由所述电感的一第二部分所定义，且所述第二部分包含一开口，其中所述第一与第二共振腔区域的面积比例介于20%至80%之间。所述交错连接结构用来电性连接所述电感的第一与第二部分，并区分所述第一与第二共振腔区域。所述至少一电容设于所述多个共振腔区域的至少其中之一内，例如设于前述第二共振腔区域内。本实施例中，所述电感电容共振腔是一集成电路的一部分。
[0007]本发明亦提出一种制造能抑制自身电磁辐射的电感电容共振腔的方法，其一实施例包含下列步骤:形成多个共振腔区域；形成一交错连接结构；以及形成至少一电容。详言之，形成所述多个共振腔区域的步骤包含:根据一电磁辐射抑制效果决定一第一共振腔区域面积与一第二共振腔区域的面积；藉由一电感的一第一部分定义所述第一共振腔区域；以及藉由所述电感的一第二部分定义所述第二共振腔区域，其中所述电感的第二部分包含一开口。形成所述交错连接结构的步骤是用来电性连接所述电感的第一与第二部分，并区分所述第一与第二共振腔区域。形成所述至少一电容的步骤是将所述至少一电容形成于所述多个共振腔区域的至少其中之一内。本实施例中，所述方法是一集成电路制程的一部分。
[0008]有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的电感电容共振腔的一实施例的示意图；
[0010]图2是图1的联外接点虚拟联机以定义第二共振腔区域的面积的示意图；
[0011]图3a是图1的第一与第二共振腔区域的面积不相等的一实施例的示意图；
[0012]图3b是图1的第一与第二共振腔区域的面积不相等的另一实施例的示意图；
[0013]图4是图1的第一与第二共振腔区域的形状不对称的一实施例的示意图；
[0014]图5是本发明的电感电容共振腔的另一实施例的示意图；
[0015]图6是图1的至少一电容的一实施例的示意图；
[0016]图7是图1的电感电容共振腔的周围的至少一边或一面设有一金属或吸波材料层的一实施例的示意图；
[0017]图8是图1的电感电容共振腔的周围设有一保护体的一实施例的示意图；以及
[0018]图9是本发明的电感电容共振腔的制造方法的一实施例的流程图。
[0019]附图标记说明
[0020]100 电感电容共振腔
[0021]110共振腔区域
[0022]112第一共振腔区域
[0023]114第二共振腔区域
[0024]1142联外接点
[0025]116第三共振腔区域
[0026]120交错连接结构
[0027]130 电容
[0028]132 电容单元
[0029]134 开关
[0030]140 电感
[0031]142、146 第一端
[0032]144、148 第二端
[0033]150交错连接结构
[0034]700金属或吸波材料层
[0035]800保护体
[0036]S910 形成多个共振腔区域，包含:根据一电磁辐射抑制效果决定一第一共振腔区域的面积与一第二共振腔区域的面积；藉由一电感的一第一部分定义所述第一共振腔区域；以及藉由所述电感的一第二部分定义所述第二共振腔区域，其中所述电感的第二部分包含一开口
[0037]S920形成一交错连接结构，藉此电性连接所述电感的第一与第二部分，并区分所述第一与第二共振腔区域
[0038]S930形成至少一电容于所述多个共振腔区域的至少其中之一内【具体实施方式】
[0039]以下说明内容的技术用语是参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，所述部分用语的解释应以本说明书的说明或定义为准。另外，在实施为可能的前提下，本说明书所描述的对象或步骤间的相对关系，涵义可包含直接或间接的关系，所谓“间接”是指对象间尚有中间物或物理空间的存在，或指步骤间尚有中间步骤或时间间隔的存在。此外，以下内容是关于电感电容共振腔(LC Tank)及其制造方法，对于本领域习见的技术或原理，若不涉及本发明的技术特征，将不予赘述。再者，图标中组件的形状、尺寸、比例以及制程的步骤顺序等仅为示意，是供本技术领域具有通常知识者了解本发明之用，非对本发明的实施范围加以限制。
[0040]本发明包含能抑制自身电磁辐射的电感电容共振腔及其制造方法，能够以电感电容共振腔为主体来达到电磁辐射抑制效果。在实施为可能的前提下，本技术领域具有通常知识者能依本说明书的公开选择等效组件或步骤来实现本发明。本发明的电感电容共振腔可能包含已知组件，在不影响发明公开要求及可实施性的前提下，已知组件的说明将被适度节略；而本发明的制造方法则可透过选用现有或自行设计的半导体制造技术来实现。
[0041]请参阅图1，其是本发明的电感电容共振腔的一实施例的示意图，如图1所示，所述电感电容共振腔100包含:多个共振腔区域110 交错连接结构120 ;以及至少一电容130。所述多个共振腔区域110包含:一第一共振腔区域112，其边界是由一电感140的一第一部分所定义；以及一第二共振腔区域114，其边界是由所述电感140的一第二部分所定义，本实施例中，第一与第二共振腔区域112、114是位于一集成电路的同一层(换言之，电感电容共振腔100属于所述集成电路)，然而实施本发明者亦可将所述二区域112、114形成于不同层。另外，所述交错连接结构120是用来电性连接所述电感140的第一部分与第二部分，使第一部分的第一端142与第二端144分别与第二部分的第一端146与第二端148形成电性连接，并用来区隔所述第一共振腔区域112与第二共振腔区域114，本实施例中，所述交错连接结构120是上述集成电路中的一跨层结构，允许前述第一端142与第一端146于所处电路层形成电性连接，并使前述第二端144与第二端148经由与所处电路层不同的另一电路层形成电性连接，从而避免第二端144、148与第一端142、146直接连接而改变电感电容共振腔100的特性，请注意，上述端点142、144、146、148于图1中是以圆点表示，然此是供阅读本说明书者辨识以了解本发明，并不表示所述些端点142、144、146、148具有特定结构或形状，实作上，每个端点都是电感140的一部分，其中于同一电路层形成连接的端点(例如第一端142、146)可以是同一端点或不同端点，其视实施者的定义而定；而经由另一电路层形成连接的端点(例如第二端144、148)是不同端点，其亦视实施者的定义而定。此外，所述至少一电容130设于所述多个共振腔区域110的至少其中之一内，例如仅设于所述第二共振腔区域114内(如图1所示)；或同时设于第一与第二共振腔区域112、114内；或设于第一与第二共振腔区域112、114以外的共振腔区域如图5的第三共振腔区域116内；或设于第一、第二与第三共振腔区域112、114、116的至少其中之一内，且将电容130设于所述多个共振腔区域110的至少其中之一内，除了可形成具有电磁辐射抑制效果的电感电容共振腔100外，亦能降低整体电路的布局面积，本实施例中，所述至少一电容130是金属-氧化物-金属(Metal-Oxide-Metal, Μ0Μ)电容,然于一替代实施例中，所述至少一电容130是其它类型的电容如金属-绝缘层-金属(Metal-1nsulator-Metal，M頂)电容、多晶石圭-绝缘层-多晶娃(Poly-1nsulator-Poly, PIP)电容、金氧半导体(M0S)电容等。再者，第一与第二共振腔区域112、114的面积比例是介于20%至80%之间，或者第一共振腔区域112或第二共振腔区域114的面积占电感电容共振腔100的面积的比例是介于20%至80%之间，或是电感140的第一部分与电感140的第二部分的面积比例或电感值比例是介于20%至80%之间，或者电感140的第一部分或第二部分的面积或电感值占电感140的面积或电感值的比例介于20%至80%之间。举例而言，当电感电容共振腔100应用于无线局域网络通讯产品时(例如用于无线通信芯片中的压控振荡电路时)，上述面积或电感值比例的较佳者是介于40%至60%之间，本实施例中，第一与第二共振腔区域112、114的面积比例可由一电磁辐射抑制效果来决定，其中电磁辐射抑制效果可经由观察、模拟、实验或量测多共振腔区域(例如对应第一与第二共振腔区域112、114的二共振腔区域)的面积比例与包含所述些共振腔区域的电感电容共振腔的电磁辐射间的关系来预先确定。
[0042]请继续参阅图1，第一共振腔区域112是一封闭区域，未包含联外接点；第二共振腔区域114是一开放区域，包含二联外接点1142，更明确地说，以电感电容共振腔100本身的结构而言，电感140的第二部分包含一开口。另外，第二共振腔区域114的面积是指在以最短距离虚拟连接所述二联外接点1142的情形下所构成的包围面积如图2所示，且每所述联外接点1142是指连接电感电