(57)【要約】半導体基板上に形成される第１のインダクタ要素と、第１のインダクタ要素に近接して半導体基板上に形成される少なくとも１つの第２のインダクタ要素とを含む、ＩＣインダクタ構造が提供される。第１のインダクタ要素は、それに関連する第１の有効磁界方向を有し、第２のインダクタ要素は、それに関連する第２の有効磁界方向を有する。第１および第２のインダクタ要素は、第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う。
2012521089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成され、それに関連する第１の有効磁界方向を有する、第１のインダクタ要素と、
前記第１のインダクタ要素に近接して前記半導体基板上に形成され、それに関連する第２の有効磁界方向を有する、少なくとも１つの第２のインダクタ要素とを含み、前記第１および第２のインダクタ要素は、前記第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う、集積回路インダクタ構造。
【請求項２】
前記第１および第２の有効磁界方向間の角度は、９０度にほぼ等しい、請求項１に記載のインダクタ構造。
【請求項３】
前記第１および第２のインダクタ要素のそれぞれは、同じインダクタ構造上に１つまたは複数の個別の巻回を含む、請求項１に記載のインダクタ構造。
【請求項４】
前記第１および第２のインダクタ要素のそれぞれは、指向性磁界を有するスパイラル・インダクタを含む、請求項１に記載のインダクタ構造。
【請求項５】
前記第１および第２のインダクタ要素の少なくとも１つは、円弧に沿った中心線軸を有する垂直指向性のコイルを含む、請求項１に記載のインダクタ構造。
【請求項６】
前記第１および第２のインダクタ要素の少なくとも１つは、傾斜線に沿った中心線軸を有する垂直指向性のコイルを含む、請求項１に記載のインダクタ構造。
【請求項７】
前記インダクタ要素の少なくとも１つは、複数の導体ループを含み、それぞれの導体ループの少なくとも一部分が前記導体ループの隣接する導体ループに重なる、請求項１に記載のインダクタ構造。
【請求項８】
前記少なくとも１つのインダクタ要素中のいずれか２つの隣接する導体ループは、集積回路内のそれぞれの異なる導体層内に形成される、請求項７に記載のインダクタ構造。
【請求項９】
前記少なくとも１つのインダクタ要素内の前記導体ループは、ほぼ円形である、請求項７に記載のインダクタ構造。
【請求項１０】
少なくとも１つのインダクタ構造を含む少なくとも１つの集積回路を備える、電子システムであって、
前記少なくとも１つのインダクタ構造は、
半導体基板上に形成され、それに関連する第１の有効磁界方向を有する第１のインダクタ要素と、
前記第１のインダクタ要素に近接して前記半導体基板上に形成され、関連する第２の有効磁界方向を有する、少なくとも１つの第２のインダクタ要素とを含み、前記第１および第２のインダクタ要素は、前記第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う、電子システム。
【請求項１１】
前記第１および第２の有効磁界方向間の角度は、９０度にほぼ等しい、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１および第２のインダクタ要素のそれぞれは、同じインダクタ構造上に１つまたは複数の個別の巻回を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１および第２のインダクタ要素のそれぞれは、指向性磁界を有するスパイラル・インダクタを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１および第２のインダクタ要素の少なくとも１つは、円弧に沿った中心線軸を有する垂直指向性のコイルを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１および第２のインダクタ要素の少なくとも１つは、傾斜線に沿った中心線軸を有する垂直指向性のコイルを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記インダクタ要素の少なくとも１つは、複数の導体ループを含み、それぞれの導体ループの少なくとも一部分が前記導体ループの隣接する導体ループに重なる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのインダクタ要素内のいずれか２つの隣接する導体ループは、集積回路中のそれぞれの異なる導体層内に形成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのインダクタ要素内の前記導体ループは、ほぼ円形である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも２つの集積回路インダクタ間の磁気結合を低減する方法であって、
それに関連する第１の有効磁界方向を有する、半導体基板上の第１のインダクタ要素を形成するステップと、
関連する第２の有効磁界方向を有し、前記第１のインダクタ要素に近接する前記半導体基板上の少なくとも１つの第２のインダクタ要素を形成するステップとを含み、前記第１および第２のインダクタ要素は、前記第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、電気、電子、およびコンピュータ技術に関し、より詳細には、集積回路（ＩＣ）インダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、通信システム、信号処理システム、フィルタ、タンク回路などを含む広い範囲の用途にインダクタを使用する。これらの電子システムは、より集積し、また縮小し、実質的にはシステム・オンチップ（ＳＯＣ）になると、回路設計者は、インダクタなどの大きい補助構成要素の使用を断つことを追及してきた。彼らの設計において、インダクタを除去することができないとき、技術者は、そのようなオンチップ・インダクタを含むことを容易にするために、彼らが使用するインダクタのサイズを縮小することを追及してきた。
【０００３】
オンチップ・インダクタを一体化するための一手法は、個別のインダクタよりもむしろ模擬インダクタを使用することである。容易に小型化される能動回路を使用するインダクタを模擬することは、電子システムにおいて、実在のインダクタの使用を断つための一手法である。不都合なことに、模擬インダクタ回路は、高い寄生効果をたびたび示し、個別のインダクタを使用して構築される回路よりも著しく大きいノイズをしばしば発生させ、それ故に、望ましくない。
【０００４】
ＩＣ製造技術を使用して、スパイラル・インダクタが結合する集積回路（ＩＣ）と同じ基板上にスパイラル・インダクタを作ることによって、携帯電話、モデムなどの小型通信システムに使用するためのインダクタを小型化することができる。たとえば、インダクタンス・キャパシタンス（ＬＣ）タンク発振器の従来の大部分の実装形態は、いずれの結合特性からも独立して個別のインダクタの性能を最適化するように設計される対称設計の一体型スパイラル・インダクタを使用する。たとえば、ＳＥＲＤＥＳ（シリアライザ／デシリアライザ）および一体型無線機などのいくつかの応用例において、わずかに異なる周波数で（たとえば、４００パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）離間して）動作する２つの送信および／または受信チャンネルがあるとき、インダクタは、磁気結合し、不要な干渉信号を発生させる可能性がある。さらに、スパイラル・インダクタは、ＩＣ基板上の利用可能な表面積の不相応に大きい割合を占有する。
【０００５】
インダクタ結合を低減する従来の手法は、インダクタの電流を低下させ、より低い磁束密度をもたらすステップか、または、結合作用が隣接するインダクタ間の距離の２乗の関数として減少するので、インダクタをさらに物理的に離間させるステップのいずれかを含んでいた。スパイラル・インダクタの周りに接地シールド（ファラデー・ケージなど）を使用することによって、結合を低減する試みも行われてきた。しかし、これらの方法は、電界干渉を低減するだけで、スパイラル・インダクタ間の結合の主要発生源である磁気結合を低減しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、従来の手法が示す１つまたは複数の制限を受けないＩＣインダクタを形成する技術の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態は、ＩＣインダクタが相対的に互いに極めて近接して配置されるとき、そのようなインダクタ間の磁気結合を低減するために、指向性電磁放射を有するＩＣインダクタを形成する技術を提供することにより、上述の必要性を満足させる。隣接するＩＣインダクタ間の結合を低減することにより、ＬＣ発振器ならびにＩＣインダクタを使用するその他の回路および応用例などを含む多重チャンネル回路間の絶縁、したがって性能を好都合にも改善することができる。さらに、本発明の態様により、隣接するＩＣインダクタ間のそのような低減された結合を達成することができ、インダクタ間の物理的間隔を増加させる必要がなく、それによって、必要な面積および対応するＩＣ費用を削減する。
【０００８】
本発明の一態様によると、半導体基板上に形成される第１のインダクタ要素と、第１のインダクタ要素に近接して半導体基板上に形成される少なくとも１つの第２のインダクタ要素とを含む、ＩＣインダクタ構造が提供される。第１のインダクタ要素は、それに関連する第１の有効磁界方向を有し、第２のインダクタ要素は、それに関連する第２の有効磁界方向を有する。第１および第２のインダクタ要素は、第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う。
【０００９】
本発明の別の態様によると、電子システムは、少なくとも１つのインダクタ構造を含む少なくとも１つの集積回路を備える。このインダクタ構造は、半導体基板上に形成され、それに関連する第１の有効磁界方向を有する第１のインダクタ要素と、第１のインダクタ要素に近接して半導体基板上に形成される少なくとも１つの第２のインダクタ要素とを含む。第２のインダクタ要素は、それに関連する第２の有効磁界方向を有する。第１および第２のインダクタ要素は、第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う。
【００１０】
本発明のさらに別の態様によると、少なくとも２つの集積回路インダクタ間の磁気結合を低減する方法は、それに関連する第１の有効磁界方向を有する、半導体基板上の第１のインダクタ要素を形成するステップと、それに関連する第２の有効磁界方向を有し、第１のインダクタ要素に近接する半導体基板上の少なくとも１つの第２のインダクタ要素を形成するステップとを含み、第１および第２のインダクタ要素は、第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う。
【００１１】
本発明のこれらおよびその他の特徴、目的ならびに利点は、その実例となる実施形態の以下の詳細な説明より明らかになるが、その説明は添付の図面と併せて読まれたい。
【００１２】
以下の図面は、例示のためだけで、限定されることなく示され、図面のいくつかの図を通して、同様の参照番号は、同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の実施形態による、実例となるスパイラル・インダクタの概念図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による、例示的な指向性インダクタの概念図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による、例示的なスパイラル・インダクタを表す平面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による、１対の例示的な指向性インダクタを表す平面図である。
【図３】本発明の実施形態による、例示的な指向性インダクタを表す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による、それぞれのインダクタに対応する放射磁界波が互いに効果的に打ち消し合うように配置される例示的な１対の指向性インダクタを表す概念図である。
【図５】本発明の実施形態による、少なくとも第１および第２の指向性インダクタを含む例示的な集積回路インダクタ構造の実装形態を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、本明細書において、例示的なＩＣインダクタ構造に関して説明する。しかし、本発明の技術は、本明細書に示され、また説明されたＩＣインダクタ構造には限定されないことを理解されたい。むしろ、本発明の実施形態は、２つ以上のＩＣインダクタが相対的に互いに極めて近接して配置されるとき、それらの間の磁気結合を低減する技術を広く対象とする。本発明の好ましい実施形態をシリコンウエハ内に作ることができるが、その代わりに、本発明の実施形態は、それらだけには限定されないが、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）などを含むその他の材料を含むウエハ内に作ることができる。
【００１５】
図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、本発明の実施形態による、実例となるスパイラル・インダクタ１００および例示的な指向性インダクタ１５０の概念図である。図１Ａを参照して、実例となるスパイラル・インダクタ１００の平面図を示す。スパイラル・インダクタ１００は、複数の同心導体ループ（すなわち、コイル）１０２、１０４、１０６、および１０８を含むことができる。矢印１１０は、インダクタ１００の中心を通る磁束線を表し、したがって、有効磁界強度方向を示す。それぞれの導体ループ１０２、１０４、１０６、１０８は、共通の中心を共有するので、スパイラル・インダクタ１００の中心に強力なＢ−磁界が集中する。
【００１６】
明確にするためであるが、一般に物理学者が磁界と呼ぶ可能性がある２つの量、すなわち、ＨおよびＢが存在する。用語「磁界」は、歴史的には、Ｈ用に確保され、Ｂは「磁気誘導」と呼ばれたが、Ｂは現在、より基本的な要素であると理解される。ベクトル場Ｈは、電気技術者の間では磁界強度または磁界の強さとして知られ、物理学者の間では補助磁界または磁場としても知られる。ベクトル場Ｂは、電気技術者の間では、物理学者によって使用されるように、磁束密度または磁気誘導、あるいは単純に磁界として知られる。
【００１７】
図１Ａに示されるように、点線１１２および１１４は、それぞれの導体ループ１０２、１０４、１０６、１０８の個別の磁束線を表し、完成した磁束ループを示す。スパイラル・インダクタ１００の指向性は、上から下を見たときに対称性があるので、外側に拡がる放射エネルギーは、全方向にほぼ等しく伝送され、それによって、その他の隣接する垂直指向性のインダクタとの干渉の可能性を高くする。
【００１８】
図１Ｂを参照して、例示的な指向性インダクタ（または、アンテナ）１５０の平面図を示す。指向性インダクタ１５０は、複数の導体ループ１５２、１５４、１５６、１５８、および１６０を含み、それぞれの導体ループは、円弧または別の経路に沿って、隣接する導体ループに少なくとも部分的に重なるように配置されるのが好ましい。指向性インダクタ１５０の説明のための比喩として、拡げられ（たとえば、円弧または別の線状に）、また平坦にされたばねのように形成されるインダクタを考えられたい。それぞれの導体ループが共通の中心を共有するスパイラル・インダクタ１００とは対照的に、指向性インダクタ１５０のそれぞれの導体ループ１５２、１５４、１５６、１５８、１６０の各々が、それに関連する個々のＢ−磁界方向を有する。矢印１６２は、それぞれの導体ループ１５２、１５４、１５６、１５８、１６０の中心を通る結合（合成）磁束線を表し、したがって、円弧に沿って進む指向性インダクタ１５０の有効磁界強度方向を示す。
【００１９】
図１Ｂに示されるように、磁束帰還経路とみなすことができる点線１６４は、それぞれの導体ループ１５２、１５４、１５６、１５８、１６０の個別の磁束線を表し、完成した磁束ループを示す。上述のように、スパイラル・インダクタの指向性は、上から下を見たときに対称性があるので、放射エネルギーは、全方向にほぼ等しく伝送される。しかし、指向性インダクタ１５０の場合には、磁束帰還経路１６４は、大部分がインダクタの物理的中心の一方の側に向かう。このように形成されるインダクタは、好都合にも、放射磁界波が互いに直交するように、２つ以上の隣接する指向性インダクタを配置するようにする。
【００２０】
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の実施形態による、それぞれ、例示的なスパイラル・インダクタ２００および１対の例示的な指向性インダクタ２５０および２５２を表す平面図である。図２Ａに示されるように、スパイラル・インダクタ２００は、図１Ａに表された実例となるスパイラル・インダクタ１００と同様に、全方向に等しく放射する磁束線２０２を有する。その結果、上述のように、その他の隣接するインダクタとの干渉の可能性が高くなる。図２Ｂにおいて、指向性インダクタ２５０、２５２の対のそれぞれは、２つの電気導体ループを含む。２つの導体ループを有するそれぞれのインダクタが表されているが、本発明は、いずれの特定の数のループにも限定されない。さらに、指向性インダクタ２５０、２５２のそれぞれは、同数のループを有する必要がない。
【００２１】
より詳細には、第１の指向性インダクタ２５０は、傾斜線に沿った中心線軸を有した状態で配置される垂直指向性の第１の導体ループ２５４および垂直指向性の第２の導体ループ２５６を含む。同様にして、第２の指向性インダクタ２５２は、傾斜線に沿った中心線軸を有した状態で配置される垂直指向性の第１の導体ループ２５８および垂直指向性の第２の導体ループ２６０を含む。第１および第２の指向性インダクタ２５０、２５２は、それぞれ、大部分がインダクタの物理的中心の一方の側に向かう対応する磁束線２６２および２６６を有する。第１および第２の指向性インダクタ２５０、２５２は、それぞれ、第１および第２の指向性インダクタに対応する磁界Ｈ２６４および２６８によって示されるように、それらのそれぞれの磁束線が互いに直交方向を向くよう、互いに対して配置されるのが好ましい。図に示されるように、磁界Ｈ２６４および２６８は、互いに打ち消し合う。指向性インダクタ２５０、２５２の対は、直交方向を向く磁束線を有した状態で互いに対して配置されるが、本発明は、いずれの特定の磁界指向性にも限定されない。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態による、例示的な指向性インダクタ３００を表す斜視図である。指向性インダクタ３００は、たとえば、図２Ｂに示された実例となる指向性インダクタ２５０または２５２の１つの側面斜視図を表すことができる。指向性インダクタ３００は、複数の導体ループ３０２を含むことが好ましいが、本発明は、いずれの特定の数のループにも限定されない。さらに、本発明は、まったく導体ループなしで（たとえば、直線ワイヤとして）実装される指向性インダクタを企図する。
【００２３】
矢印３０４は、それぞれの導体ループ３０２の中心を通る結合（合成）磁束線を表し、したがって、導体ループを通って流れる電流の所与の方向に対する指向性インダクタ３００の有効磁界強度方向を示す。磁束帰還経路とみなすことができる点線矢印３０６は、それぞれの導体ループ３０６の個別の磁束線を表し、完成した磁束ループを示す。指向性インダクタ３００の磁束帰還経路３０６は、大部分がインダクタの物理的中心の一方の側に向かい、好都合にも、放射磁界波が互いに効果的に打ち消し合うように、２つ以上の隣接する指向性インダクタを配置するようにする。
【００２４】
図４は、本発明の実施形態による、それぞれのインダクタに対応する放射磁界波が互いに効果的に打ち消し合うように配置される例示的な１対の指向性インダクタ４０２および４０４を表す概念図である。図に示されるように、２つの指向性インダクタ４０２および４０４は、互いにほぼ直交方向を向くが、本発明は、インダクタ間のいずれの特定の指向性角度にも限定されない。
【００２５】
より詳細には、集積回路インダクタ構造４００は、半導体基板（たとえば、シリコン、ガリウムヒ素など）上に形成され、それに関連する第１の有効磁界方向（たとえば、矢印４０６によって表されるような）を有する第１のインダクタ要素４０２と、第１のインダクタ要素に近接して半導体基板上に形成され、それに関連する第２の有効磁界方向（たとえば、矢印４０８によって表されるような）を有する少なくとも１つの第２のインダクタ要素４０４とを含むことができる。第１および第２のインダクタ要素４０２および４０４は、それぞれ、第１および第２の有効磁界方向間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う。２つの指向性インダクタだけが図４に示されるが、本発明の別の態様により、２つよりも多いインダクタを使用することができることを理解されたい。
【００２６】
図４より明らかなように、指向性インダクタ４０２、４０４の対を単純なワイヤとして実装することができる。第１の指向性インダクタ４０２を通って流れる電流Ｉ１は、右手の法則によって、第１のインダクタの上でページの中に導かれ第１のインダクタの下でページの外に出る磁束ループ４０６を生成する。同様にして、第２の指向性インダクタ４０４を通って流れる電流Ｉ２は、第２の指向性インダクタの右でページの中に導かれ第２の指向性インダクタの左でページの外に出る磁束ループ４０８を生成する。指向性インダクタは、インダクタのそれぞれの磁界方向が互いに対してほぼ直交するように配置されるのが好ましいが、それぞれのインダクタの磁界方向間で基本的に非ゼロの角度が、企図される。
【００２７】
図５は、本発明の実施形態による、少なくとも１つの第１の指向性インダクタ５０２および第２の指向性インダクタ５０４を含む例示的な集積回路インダクタ構造５００の実装形態を表す平面図である。上述のように、指向性インダクタは、それだけには限定されないが、シリコンなどの基板上に形成されるのが好ましい。導体ループ（コイルなど）の磁束線のそれぞれの方向が、矢印５１４および５２６によって表されるように（インダクタのそれぞれを通過する電流に特定の方向を与えている）、以上に説明したような、互いに対して非ゼロの角度で向き合うように、第１および第２の指向性インダクタ５０２、５０４を形成するのに、様々な金属層または別の導体材料層を使用するのが好ましい。
【００２８】
上述のように、本発明は、インダクタ要素の所与の１つを形成する、いずれの特定の数の導体ループにも限定されない。本明細書で使用される用語「導体ループ」は、ループの始点および終点がほぼ同じ位置にある（平面図より）という意味において、ほぼ閉じている導体（たとえば、配線、ワイヤなど）を広く呼ぶことを目的とするのを理解されたい。さらに、導体ループは、ほぼ円形であるとして表されているが、導体ループの形状は、あまり限定されず、本発明の実施形態は、正方形、長方形、楕円形、台形などを含む導体ループの別の形状を企図する。
【００２９】
詳細には、第１の指向性インダクタ５０２は、図示されるように、１つのループの少なくとも一部分が隣接するループに重なるように構成される複数の導体ループを含むのが好ましい。たとえば、第１の導体ループ５０６の第１の端部は、第１の指向性インダクタ５０２の第１の終端部５０７を形成し、第１の導体ループの第２の端部は、第２の導体ループ５０８の第１の端部に接続される。第２の導体ループ５０８の第２の端部は、第３の導体ループ５１０の第１の端部に接続され、第３の導体ループの第２の端部は、第１の指向性インダクタ５０２の第２の終端部５１１を形成する。
【００３０】
第１の導体ループ５０６は、金属−７（Ｍ７）層とすることができる第１の金属層内の配線として形成することができる。第２の導体ループ５０８は、金属−６（Ｍ６）層とすることができる第２の金属層内の配線として形成することができる。第３の導体ループ５１０は、金属−５（Ｍ５）層とすることができる第３の金属層内の配線として形成することができる。第１の指向性インダクタ５０２中のそれぞれの導体ループ５０６、５０８、５１０を形成する配線のそれぞれは、標準のフォトリソグラフィ技術（パターニングおよびエッチングなど）を使用して形成されるのが好ましい。２つの導体層間の電気接続は、１つまたは複数のビアあるいは別の接続を使用して行うことができる。たとえば、第１の導体ループ５０６と第２の導体ループ５０８との間の接続は、第１のビア５０９を使用して行うことができ、第２の導体ループと第３の導体ループ５１０との間の電気接続は、第２のビア５１２を使用して行うことができる。
【００３１】
同様にして、第２の指向性インダクタ５０４は、図示されるように、１つのループの少なくとも一部分が隣接するループに重なる、複数の導体ループを含むのが好ましい。たとえば、第１の導体ループ５１６の第１の端部は、第２の指向性インダクタ５０４の第１の終端部５１７を形成し、第１の導体ループの第２の端部は、第２の導体ループ５１８の第１の端部に接続される。第２の導体ループ５１８の第２の端部は、第３の導体ループ５２０の第１の端部に接続され、第３の導体ループの第２の端部は、第２の指向性インダクタ５０４の第２の終端部５１９を形成する。
【００３２】
第１の導体ループ５１６は、金属−７（Ｍ７）層とすることができる第１の金属層内の配線として形成することができる。第２の導体ループ５１８は、金属−６（Ｍ６）層とすることができる第２の金属層内の配線として形成することができる。第３の導体ループ５２０は、金属−５（Ｍ５）層とすることができる第３の金属層内の配線として形成することができる。第２の指向性インダクタ５０４中のそれぞれの導体ループ５１６、５１８、５２０を形成する配線のそれぞれは、標準のフォトリソグラフィ技術（パターニングおよびエッチングなど）を使用して形成されるのが好ましい。２つの導体層間の電気接続は、１つまたは複数のビアあるいは別の接続手段を使用して行うことができる。たとえば、第１の導体ループ５１６と第２の導体ループ５１８との間の接続は、第１のビア５２２を使用して行うことができ、第２の導体ループと第３の導体ループ５２０との間の電気接続は、第２のビア５２４を使用して行うことができる。
【００３３】
金属層Ｍ７、Ｍ６、およびＭ５を使用する指向性インダクタ５０２、５０４を説明しているが、本発明は、いずれの特定の金属層にも限定されないことを理解されたい。さらに、使用される金属層は、隣接する金属層である必要はない。本明細書にて教示を受ける当業者にはわかるように、たとえば、第１の導体ループ５０６をＭ７内に形成し、第２の導体ループ５０８をＭ５内に形成し、第３の導体ループ５１０をＭ３内に形成し、ビア５０９がＭ７およびＭ５の配線を共に接続し、ビア５１２がＭ５およびＭ３の配線を共に接続することができる。
【００３４】
本発明の技術の少なくとも一部分は、１つまたは複数の集積回路内に実装することができる。集積回路を形成するとき、半導体ウエハの表面上の繰返しパターン内に、通常、ダイが作られる。ダイのそれぞれは、本明細書で説明した構造を含み、またその他の構造または回路を含むことができる。個別のダイは、ウエハから切断またはダイス切断され、次に集積回路としてパッケージングされる。当業者は、集積回路を製造するために、ウエハをダイス切断する方法およびダイをパッケージングする方法がわかるであろう。そのように製造された集積回路は、本発明の一部分とみなされる。
【００３５】
本発明による集積回路は、インダクタを使用する、いずれかの応用例および／または電子システムに使用することができる。本発明を実装する適切なシステムは、それらだけには限定されないが、通信システム（たとえば、送信機および／または受信機を含む）、携帯通信機器（携帯電話など）、および信号処理システム（フィルタなど）などを含むことができる。そのような集積回路を内蔵するシステムは、本発明の一部分とみなされる。当業者は、本明細書で提供された本発明の教示を受ければ、本発明の技術のその他の実装形態および応用例を企図することができる。
【００３６】
添付の図面を参照して、本明細書で、本発明の実例となる実施形態を説明してきたが、本発明は、それらの厳密な実施形態に限定されず、当業者は、その中で、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、様々なその他の変更および修正をすることができることを理解されたい。
【図１Ａ】
2012521089.tif 000003
【図１Ｂ】
2012521089.tif 000004
【図２Ａ】
2012521089.tif 000005
【図２Ｂ】
2012521089.tif 000006
【図３】
2012521089.tif 000007
【図４】
2012521089.tif 000008
【図５】
2012521089.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月16日(2012.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路インダクタ構造であって、
半導体基板上に形成され、第１のインダクタ要素に関連する第１の有効磁界方向を有する、第１のインダクタ要素と、
該第１のインダクタ要素に近接して該半導体基板上に形成され、第２のインダクタ要素に関連する第２の有効磁界方向を有する、少なくとも１つの第２のインダクタ要素とを含み、該第１のインダクタ要素及び第２のインダクタ要素は、該第１の有効磁界方向と第２の有効磁界方向との間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う、集積回路インダクタ構造。
【請求項２】
請求項１に記載のインダクタ構造において、
該第１の有効磁界方向と第２の有効磁界方向との間の角度は、９０度にほぼ等しいインダクタ構造。
【請求項３】
請求項１に記載のインダクタ構造において、
該第１のインダクタ要素及び第２のインダクタ要素のそれぞれは、指向性磁界を有するスパイラル・インダクタを含むインダクタ構造。
【請求項４】
請求項１に記載のインダクタ構造において、
該第１のインダクタ要素及び第２のインダクタ要素の少なくとも１つは、円弧に沿った中心線軸を有する垂直指向性のコイルを含むインダクタ構造。
【請求項５】
請求項１に記載のインダクタ構造において、
該第１のインダクタ要素及び第２のインダクタ要素の少なくとも１つは、傾斜線に沿った中心線軸を有する垂直指向性のコイルを含むインダクタ構造。
【請求項６】
請求項１に記載のインダクタ構造において、
該インダクタ要素の少なくとも１つは、複数の導体ループを含み、それぞれの導体ループの少なくとも一部分が該導体ループの隣接する導体ループに重なるインダクタ構造。
【請求項７】
請求項６に記載のインダクタ構造において、
該少なくとも１つのインダクタ要素中のいずれか２つの隣接する導体ループは、集積回路内のそれぞれの異なる導体層内に形成されるインダクタ構造。
【請求項８】
請求項６に記載のインダクタ構造において、
該少なくとも１つのインダクタ要素内の該導体ループは、ほぼ円形であるインダクタ構造。
【請求項９】
少なくとも１つのインダクタ構造を含む少なくとも１つの集積回路を備える、電子システムであって、
該少なくとも１つのインダクタ構造は、
半導体基板上に形成され、第１のインダクタ要素に関連する第１の有効磁界方向を有する第１のインダクタ要素と、
該第１のインダクタ要素に近接して該半導体基板上に形成され、第２のインダクタ要素に関連する第２の有効磁界方向を有する、少なくとも１つの第２のインダクタ要素とを含み、該第１のインダクタ要素及び第２のインダクタ要素は、該第１の有効磁界方向と第２の有効磁界方向との間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う、電子システム。
【請求項１０】
少なくとも２つの集積回路インダクタ間の磁気結合を低減する方法であって、
半導体基板上に、第１のインダクタ要素に関連する第１の有効磁界方向を有する第１のインダクタ要素を形成するステップと、
該半導体基板上に、該第１のインダクタ要素に近接して、第２のインダクタ要素に関連する第２の有効磁界方向を有する少なくとも１つの第２のインダクタ要素を形成するステップとを含み、該第１のインダクタ要素及び第２のインダクタ要素は、該第１の有効磁界方向と第２の有効磁界方向との間に非ゼロの角度を作るように、互いに対して向き合う、方法。
【国際調査報告】
2012521089.tif 000010
2012521089.tif 000011