專利名稱：互補式金屬耦合線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耦合傳輸線，特別是有關(guān)于互補式金屬耦合線。

背景技術(shù)：
薄膜微帶(thin-film microstrip；以下簡稱TFMS)為目前最廣泛被應(yīng)用于實現(xiàn)單晶微波集成電路(monolithic microwave integrated circuit；以下簡稱MMIC)的傳輸線(transmission line；TL)的技術(shù)之一。然而，當TFMS在MMIC內(nèi)被設(shè)計成反向波耦合器(backward-wave coupler)時，由于所耦合的TFMS在偶模與奇模(even-and odd-mode)相位的傳輸速度并不相同，因此亦將使得所設(shè)計的反向波耦合器在其指向性(directivity)的表現(xiàn)上較差。
并且，由于目前互補式金氧半導(dǎo)體(complementary metal oxidesemiconductor；CMOS)的制程技術(shù)限制了邊緣耦合TFMS(edge-coupledTFMS)間的線距距離(spacing)，因此，亦會使得邊緣耦合TFMS的耦合量(tight coupling)在1/4傳導(dǎo)波長(λg)時無法達到3.0dB。而另外一種現(xiàn)有的上下耦合(broadside-couple)結(jié)構(gòu)雖然亦經(jīng)常使用于本技術(shù)領(lǐng)域，但此耦合結(jié)構(gòu)在一具有很薄介電層(inter-metal-dielectric；IMD)的硅(Si)或砷化鎵(GaAs)基板(substrate)上，卻往往會大量增加信號在傳輸在線的損耗。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述的缺點，本發(fā)明的目的提供一種互補式金屬耦合線(complementary-conducting-strip coupled line)，可改進現(xiàn)有的信號在傳輸在線大量損耗的缺點、解決現(xiàn)有的電路設(shè)計面積過大的問題，并且在1/4傳導(dǎo)波長時可達到3dB的耦合量。
本發(fā)明的目的之一，是提供可變的網(wǎng)目金屬層的層數(shù)與網(wǎng)目金屬層的網(wǎng)目尺寸(中間簍空區(qū)域)的大小，由此調(diào)整互補式金屬耦合線所合成電路的偶模與奇模特性。
本發(fā)明的目的之一，是提供可變的金屬線的寬度與線距，由此調(diào)整互補式金屬耦合線所合成電路的偶模與奇模特性。
本發(fā)明公開一種互補式金屬耦合線，其包含一基板；m層網(wǎng)目金屬層，此m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此以形成一堆疊結(jié)構(gòu)于此基板之上，其中此m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的此m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2并且m為自然數(shù)；一第二介電層，位于此堆疊結(jié)構(gòu)之上；及n條金屬線，為相互邊緣耦合且位于此第二介電層之上，其中n≥2且n為自然數(shù)。
本發(fā)明還公開一種互補式金屬耦合線，其包含一基板；一網(wǎng)目金屬層，位于此基板上；一介電層，位于此網(wǎng)目金屬層上；以及n條金屬線，為相互邊緣耦合且位于此介電層上，其中n≥2且n為自然數(shù)。
本發(fā)明另公開一種互補式金屬耦合線，其包含一基板；m層網(wǎng)目金屬層，此m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于此基板之上，其中此m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的此m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2且m為自然數(shù)；一第二介電層，位于此堆疊結(jié)構(gòu)之上；以及n條金屬線，相互上下耦合且位于此第二介電層之上，其中此n條金屬線之間分別與n-1層第三介電層交錯疊接，其中n≥2且n為自然數(shù)。
本發(fā)明又公開一種互補式金屬耦合線，其包含一基板；一網(wǎng)目金屬層，位于此基板之上；一第一介電層，位于此網(wǎng)目金屬層之上；以及n條金屬線，為相互上下耦合且位于此第一介電層之上，其中此n條金屬線之間分別與n-1層第二介電層交錯疊接，其中n≥2且n為自然數(shù)。
本發(fā)明再公開一種互補式金屬耦合線，其包含一基板；m層網(wǎng)目金屬層，此m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于此基板之上，其中此m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的此m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2且m為自然數(shù)；一第二介電層，位于此堆疊結(jié)構(gòu)之上；以及y層金屬線層，此y層金屬線層之間分別與y-1層第三介電層交錯疊接且位于此第二介電層之上，此y層金屬線層分別至少包含n條金屬線相互邊緣耦合，其中y≥2，n≥2且y、n為自然數(shù)，其中相鄰的此y層金屬線層的此n條金屬線為相互上下耦合。
本發(fā)明再公開一種互補式金屬耦合線，其包含一基板；一網(wǎng)目金屬層，位于此基板之上；一第一介電層，位于此網(wǎng)目金屬層之上；以及y層金屬線層，此y層金屬線層之間分別與y-1層第二介電層交錯疊接且位于此第一介電層之上，此y層金屬線層分別至少包含n條金屬線相互邊緣耦合，其中y≥2，n≥2且y、n為自然數(shù)，其中相鄰的此y層金屬線層的此n條金屬線為相互上下耦合。



圖1為本發(fā)明的一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)透視圖； 圖2為圖1所示的實施例的俯視圖； 圖3A為圖2A-A’切線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3B為圖2B-B’切線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的另一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)透視圖； 圖5為本發(fā)明的又一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)透視圖； 圖6A為本發(fā)明的一較佳邊緣耦合實施例的俯視圖； 圖6B為本發(fā)明的另一較佳邊緣耦合實施例的俯視圖； 圖7A為本發(fā)明的再一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)透視圖； 圖7B為本發(fā)明的一較佳金屬線實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8A為本發(fā)明的實施例在網(wǎng)目尺寸固定并且僅更改金屬線的線寬與線距時，此些實施例的偶模與奇模輸入特性變化曲線示意圖； 圖8B為本發(fā)明的實施例在網(wǎng)目尺寸固定并且僅更改網(wǎng)目金屬層的層數(shù)時，此些實施例的偶模與奇模輸入特性的變化曲線示意圖； 圖9A為本發(fā)明的多個較佳實施例所組成的一較佳應(yīng)用電路布局示意圖；以及 圖9B為本發(fā)明的多個較佳實施例所組成的另一較佳應(yīng)用電路布局示意圖。
主要元件符號說明
100本發(fā)明的一較佳實施例 110、410、510、710基板 120堆疊結(jié)構(gòu) M1、M2、M3、M4、Mm網(wǎng)目金屬層 IMD、IMD12、IMD23、IMD(m-1)m、IMDT介電層 L1、L2、Ln金屬線 P單元尺寸Wh網(wǎng)目尺寸 S1、S2、S3、S4、Sn金屬線的線寬 d12、d34金屬線的線距 via、via12金屬連接孔 400本發(fā)明的另一較佳實施例 500本發(fā)明的又一較佳實施例 700本發(fā)明的再一較佳實施例 722、724子金屬線 A、B、C、D、E、F、G接點
具體實施例方式 本發(fā)明將詳細描述一些實施例如下。然而，除了所公開的實施例外，本發(fā)明亦可以廣泛地運用在其它的實施例施行。本發(fā)明的范圍并不受該些實施例的限定，乃以其后的權(quán)利要求為準。而為提供更清楚的描述及使熟悉該項技術(shù)者能理解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容，圖示內(nèi)各部分并沒有依照其相對的尺寸而繪圖，某些尺寸與其它相關(guān)尺度的比例會被突顯而顯得夸張，且不相關(guān)的細節(jié)部分亦未完全繪出，以求圖示的簡潔。
請參照圖1、圖2、圖3A及圖3B，其分別為本發(fā)明的一較佳實施例100的立體結(jié)構(gòu)透視圖、俯視圖與不同切線(A-A’與B-B’)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖1，一基板110(substrate)，具有一單元尺寸P(或稱為周期)的大小。m層網(wǎng)目金屬層M1、M2、...、Mm(mesh ground plane)，此m層網(wǎng)目金屬層M1、M2、...、Mm之間分別與m-1層第一介電層IMD12、IMD23、...、IMD(m-1)m(inter-media-dielectric；IMD)交錯疊接，亦即網(wǎng)目金屬層M1與M2之間具有第一介電層IMD12；網(wǎng)目金屬層M2與M3(未繪出)之間具有第一介電層IMD23；...；以及網(wǎng)目金屬層Mm-1(未繪出)與Mm之間具有第一介電層IMD(m-1)m，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)120于基板110之上，其中m≥2且m為自然數(shù)。本實施例中，m層網(wǎng)目金屬層M1、M2、...、Mm分別為一金屬層具有一中間簍空區(qū)域(或稱槽孔(slot))，故稱這些金屬層為網(wǎng)目金屬層，且此中間簍空區(qū)域的大小由一網(wǎng)目尺寸Wh所決定。一第二介電層IMDT，位于堆疊結(jié)構(gòu)120之上。n條金屬線L1、L2、...、Ln，為相互邊緣耦合(edge-coupled)且位于第二介電層IMDT之上，其中n≥2且n為自然數(shù)，S1、S2、...、Sn分別相對表示n條金屬線L1、L2、...、Ln的線寬，而此n條金屬線L1、L2、...、Ln的線距(spacing)分別相對以d12、d23(未標出)、...、d(n-1)n(未標出)表示，其中n條金屬線L1、L2、...、Ln包含直線形狀。
然而，發(fā)明人在此必須要強調(diào)的是，在本實施例中，基板110、網(wǎng)目金屬層M1、M2、...、Mm、第一介電層IMD12、IMD23、...、IMD(m-1)m及第二介電層IMDT等系是以正方形的幾何形狀呈現(xiàn)，但它們的幾何形狀變化并不受限于本實施例的限制，他們的幾何形狀亦可包含其它多邊形的幾何形狀。并且，第二介電層IMDT亦是以一層作為說明，然而在實際應(yīng)用上，第二介電層IMDT亦可以包含一多層介電層結(jié)構(gòu)，再者，本發(fā)明所有實施例中的網(wǎng)目金屬層M1、M2、...、Mm的中間簍空區(qū)域亦均填有介電質(zhì)，其后不再贅述。
請參照圖2，其為圖1所示的實施例100的俯視圖。其中，切線A-A’與切線B-B’分別從m層網(wǎng)目金屬層M1、M2、...、Mm(請參照圖1)的上方與中間簍空區(qū)域的上方作一縱向切面，而其它標示的符號與圖1相同標示的符號具有相同的對位關(guān)系，故在此不再贅述。
請參照圖3A與圖3B，其分別為圖2的切線A-A’與B-B’的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。m-1層第一介電層IMD12、IMD23、...、IMD(m-1)m具有多個金屬連接孔(via)，用以連接交錯疊接的m層網(wǎng)目金屬層M1、M2、...、Mm，例如第一介電層IMD12具有多個金屬連接孔via12連接其交錯疊接的網(wǎng)目金屬層M1與M2。此外，網(wǎng)目尺寸Wh決定堆疊結(jié)構(gòu)120中間簍空區(qū)域的大小，而在圖3B中，中間簍空區(qū)域后面的堆疊結(jié)構(gòu)120并未繪出，由此強調(diào)網(wǎng)目尺寸Wh所決定的中間簍空區(qū)域并求圖標的清晰簡潔。其它標示的符號與圖1相同標示的符號具有相同的對位關(guān)系，故不再贅述。
請參照圖4，其為本發(fā)明另一較佳實施例400的立體結(jié)構(gòu)透視圖。一基板410，具有一單元尺寸P(或稱為周期)的大小。一網(wǎng)目金屬層M1，位于基板410之上，其中網(wǎng)目金屬層M1為一金屬層具有一中間簍空區(qū)域，故稱其為網(wǎng)目金屬層，且此中間簍空區(qū)域的大小由一網(wǎng)目尺寸Wh所決定。一介電層IMDT，位于網(wǎng)目金屬層M1之上。n條金屬線L1、L2、...、Ln，為相互邊緣耦合且位于介電層IMDT之上，其中n≥2且n為自然數(shù)。S1、S2、...、Sn分別相對表示n條金屬線L1、L2、...、Ln的線寬，而此n條金屬線L1、L2、...、Ln的線距分別以d12、d23(未標出)、...、d(n-1)n(未標出)表示。其中n條金屬線L1、L2、...、Ln包含直線形狀。
請參照圖5，其為本發(fā)明又一較佳實施例500的立體結(jié)構(gòu)透視圖，其中所示的實施例500為圖1所示的實施例100在m＝4且n＝2時的結(jié)構(gòu)，以下將簡單說明。一基板510，具有一單元尺寸P(或稱為周期)的大小。4層網(wǎng)目金屬層M1、M2、M3及M4之間分別與3層第一介電層IMD12、IMD23及IMD34交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于基板510上，其中網(wǎng)目金屬層M1、M2、M3及M4分別為一金屬層具有一中間簍空區(qū)域，且此中間簍空區(qū)域的大小由一網(wǎng)目尺寸Wh所決定。一第二介電層IMDT，位于網(wǎng)目堆疊結(jié)構(gòu)上。2條金屬線L1與L2，為相互邊緣耦合且位于第二介電層IMDT上，S1與S2分別表示金屬線L1與L2的線寬，而線距是以d12表示。同理，第一介電層IMD12、IMD23及IMD34具有多個金屬連接孔以連接對應(yīng)交錯疊接的網(wǎng)目金屬層M1、M2、M3及M4。
請參照圖6A，其為本發(fā)明的一較佳邊緣耦合實施例的俯視圖。2條金屬線L1與L2，為相互平行且呈現(xiàn)L型形狀，S1與S2分別表示金屬線L1與L2的線寬，而此2條金屬線L1與L2的線距為d12。請參照圖6B，其為本發(fā)明的另一較佳邊緣耦合實施例的俯視圖。2條金屬線L1與L2，以非平行的方式相互邊緣耦合(金屬線L1與L2在第一側(cè)的線距d12≠在第二側(cè)的線距d34)，S1與S2分別表示金屬線L1與L2的線寬。在上述兩實施例中，以n條金屬線在n＝2時的情況作為說明范例，并非用以限定本發(fā)明的實施例，因此，當n＞2時，n條金屬線亦可以為相互平行的L型形狀或以非平行的方式相互邊緣耦合，此外，P表單元尺寸、Wh表網(wǎng)目尺寸，皆同于前述的說明，且本兩實施例的相互耦合方式可應(yīng)用于本發(fā)明中所有實施例的耦合形式。
請參照圖7A，其為本發(fā)明的再一較佳實施例700的立體結(jié)構(gòu)透視圖。一基板710，具有一單元尺寸P的大小。一網(wǎng)目金屬層M1，具有一網(wǎng)目尺寸Wh大小的中間簍空區(qū)域且位于基板710之上。一第一介電層IMD1，位于網(wǎng)目金屬層M1之上。n條金屬線L1、L2、...Ln，為相互上下耦合(broadside-couple)且位于第一介電層IMD1之上，其中n條金屬線L1、L2、...Ln之間分別與n-1層第二介電層IMD2交錯疊接，其中n≥2且n為自然數(shù)，S1、S2、...、Sn分別相對表示n條金屬線L1、L2、...、Ln的線寬。同理，本實施例中的網(wǎng)目金屬層亦可以是多層結(jié)構(gòu)，如圖1、圖3A、圖3B中所示，而此部分為熟習(xí)此項技術(shù)者可依本提示而輕易實施，故不再贅述。在此要說明的是，多層網(wǎng)目金屬層間的介電層若稱為第一介電層，則這些多層網(wǎng)目金屬層與第一介電層所形成的結(jié)構(gòu)與金屬線間以及金屬線彼此間的介電層則分別稱第二介電層以及第三介電層以利區(qū)別他們彼此間的對位關(guān)系。
請參照圖7B，其為本發(fā)明的一較佳金屬線實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。一金屬線包含兩子金屬線722與724以及多個金屬連接孔via，其中兩子金屬線722與724在互補式金氧半導(dǎo)體(CMOS)結(jié)構(gòu)中表示不同層的金屬傳輸線，兩子金屬線722與724之間通過多個金屬連接孔via相連接以形成金屬線，由此可增加互補式金氧半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中金屬線的厚度。而標號IMD為表介電層。本實施例可應(yīng)用于本發(fā)明所有實施例中的金屬線，由此改變金屬線的特性。
綜合上述所示的多個較佳實施例，本發(fā)明亦可以下列另兩較佳實施例加以實現(xiàn)，亦即，金屬線為相互邊緣耦合與相互上下耦合兩者并存，并且搭配單層或多層網(wǎng)目金屬層的結(jié)構(gòu)，其說明如下。一較佳互補式金屬耦合線包含一基板；m層網(wǎng)目金屬層，此m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于此基板之上，其中此m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的此m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2且m為自然數(shù)；一第二介電層，位于此堆疊結(jié)構(gòu)之上；以及y層金屬線層，此y層金屬線層之間分別與y-1層第三介電層交錯疊接且位于此第二介電層之上，此y層金屬線層分別至少包含n條金屬線相互邊緣耦合，其中y≥2，n≥2且y、n為自然數(shù)，其中相鄰的此y層金屬線層的此n條金屬線為相互上下耦合。而另一較佳互補式金屬耦合線包含一基板；一網(wǎng)目金屬層，位于此基板之上；一第一介電層，位于此網(wǎng)目金屬層之上；以及y層金屬線層，此y層金屬線層之間分別與y-1層第二介電層交錯疊接且位于此第一介電層之上，此y層金屬線層分別至少包含n條金屬線相互邊緣耦合，其中y≥2，n≥2且y、n為自然數(shù)，其中相鄰的此y層金屬線層的此n條金屬線為相互上下耦合。
請參照圖8A與圖8B，其分別為本發(fā)明所述的實施例在網(wǎng)目尺寸(Wh)固定，并僅更改金屬線的線寬(S)與線距(d)時，實施例的偶模與奇模特性阻抗(Z0e與Z0o)變化曲線以及在網(wǎng)目尺寸(Wh)固定，并僅更改網(wǎng)目金屬層的層數(shù)(m)時，實施例的偶模與奇模特性阻抗(Z0e與Z0o)的變化曲線示意圖。發(fā)明人在此要強調(diào)的是，以下仿真所設(shè)定的數(shù)據(jù)以及所得的數(shù)據(jù)為僅用以說明本發(fā)明實施例的模擬過程與結(jié)果，并非用以限定本發(fā)明實施例的實現(xiàn)。以圖4與圖5所示的實施例400與500為模擬說明，多個實施例400(在n＝2)與多個實施例500分別結(jié)合圖6所示的邊緣耦合實施例(分別具有1層與4層網(wǎng)目金屬層)以分別形成兩個邊緣耦合金屬線蜿蜒(meandered)的二維(two-dimensional)數(shù)組結(jié)構(gòu)，由此縮小設(shè)計空間的使用。
其它為仿真說明所設(shè)定的數(shù)據(jù)包含將金屬線的總長度固定于960.0μm(微米)；金屬線的厚度為2.0μm且表面電阻為37mΩ/sq(毫奧姆/每平方厘米)；金屬線的寬度(S)分別為2.0μm、4.0μm與8.0μm；金屬線的線距(d)分別為1.2μm、2.0μm與4.0μm；網(wǎng)目金屬層的厚度為0.55μm且表面電阻為79mΩ/sq；網(wǎng)目尺寸(Wh)分別為29.5μm與0μm；上述的各介電層的介電常數(shù)為4.0；基板的介電常數(shù)為11.9；以及基板厚度為482.6μm且導(dǎo)電度(conductivity)為11.0S/m(西門斯/米)。并且，上述的模擬說明為輔以商業(yè)化三維結(jié)構(gòu)電磁場仿真軟件(Ansoft HFSS)加以仿真，而仿真所得的數(shù)據(jù)分別呈現(xiàn)在圖8A、圖8B與下列的表一。
在圖8A中，實線是表示W(wǎng)h＝29.5μm時，仿真所得的數(shù)據(jù)；而虛線是表示W(wǎng)h＝0μm時，仿真所得的數(shù)據(jù)。偶模輸入阻抗(Z0e)在Wh增加(網(wǎng)目金屬層中間簍空區(qū)域變大)時，其增加的幅度較奇模輸入阻抗(Z0o)增加的幅度大，由此可提高耦合線的耦合系數(shù)(coupling coefficient)。在圖8B中，實線是表示網(wǎng)目金屬層的層數(shù)(m)為4時，仿真所得的數(shù)據(jù)；而虛線表示網(wǎng)目金屬層的層數(shù)(m)為1時，仿真所得的數(shù)據(jù)，據(jù)此，可通過更改網(wǎng)目金屬層的層數(shù)(m)，即可調(diào)整偶模與奇模輸入特性(Z0e與Z0o)。
請參照下列的表一，通過更改金屬線的線寬(S)、線距(d)、網(wǎng)目尺寸(Wh)與網(wǎng)目金屬層的層數(shù)(m)，即可改變偶模與奇模質(zhì)量系數(shù)(Q-factor)，由此，提供更大的設(shè)計彈性給設(shè)計者合成所希望實現(xiàn)的傳導(dǎo)特性。


表一互補式金屬耦合線的耦合設(shè)計，在具有相同單元尺寸(P)(周期)為30.0μm時，在Ka頻(Ka-band)所測得偶模與奇模的品質(zhì)系數(shù)(Q-factor)。
請參照圖9A與圖9B，其電路遵循1/4傳導(dǎo)波長(λg)的設(shè)計原則，其分別為由本發(fā)明的多個較佳實施例以兩邊緣耦合金屬線蜿蜒(meandered)的二維(two-dimensional)數(shù)組結(jié)構(gòu)所形成的3-dB方向耦合器(directional coupler)與平衡不平衡轉(zhuǎn)換器(marchand balun)的電路布局示意圖，發(fā)明人在此要強調(diào)的是，利用耦合金屬線所制作的3-dB方向耦合器與平衡不平衡轉(zhuǎn)換器其電路遵循金屬耦合線的長度為1/4傳導(dǎo)波長(λg)的設(shè)計原則，但不限定其金屬耦合線蜿蜒的型式。在圖9A中，A、B、C、D分別表示3-dB方向耦合器的第一、第二、第三、第四接點，在圖9B中，E、F、G為分別表示平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的第一、第二、第三接點，這些電路布局的實際面積分別為120.0μm×240.0μm與240.0μm×240.0μm且以0.18μm 1P6M CMOS技術(shù)制成，其中3-dB方向耦合器的金屬線總長為960.0μm。以下表二、表三分別為3-dB方向耦合器與不同制程技術(shù)及耦合方式的3-dB方向耦合器的比較，以及平衡不平衡轉(zhuǎn)換器與不同制程技術(shù)及實施方式的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的比較。
表二不同制程技術(shù)及耦合方式的3-dB方向耦合器的比較，其中FOM＝fave(GHz)×尺寸(mm2)，fave為(fmin×fmax)的平方根值。
表三不同制程技術(shù)及實施方式的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的比較，其中FOM＝fave(GHz)×尺寸(mm2)，fave為(fmin×fmax)的平方根值。
其中，上述的3-dB方向耦合器的工作頻寬為14.2～36.9GHz，而平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的工作頻寬為10.0～40.4GHz，兩者均提供較大的工作頻寬且兩者所需的面積尺寸亦小于現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)，故本發(fā)明所提出的互補式金屬耦合線非常適合應(yīng)用于單晶微波集成電路(MMIC)的設(shè)計。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍權(quán)利要求；凡其它為脫離本發(fā)明所公開的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在所述的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種互補式金屬耦合線，其特征在于，包含
一基板；
m層網(wǎng)目金屬層，該m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于該基板之上，其中該m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的該m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2且m為自然數(shù)；
一第二介電層，位于該堆疊結(jié)構(gòu)之上；以及
n條金屬線，為相互邊緣耦合且位于該第二介電層之上，其中n≥2且n為自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含直線形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含L型形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合方式。
5.如權(quán)利要求1所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合方式。
6.如權(quán)利要求1所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相對應(yīng)兩子金屬線與多個金屬連接孔，該兩子金屬線為互補式金氧半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不同層的金屬層。
7.一種互補式金屬耦合線，其特征在于，包含
一基板；
一網(wǎng)目金屬層，位于該基板之上；
一介電層，位于該網(wǎng)目金屬層之上；以及
n條金屬線，相互邊緣耦合且位于該介電層之上，其中n≥2且n為自然數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含直線形狀。
9.如權(quán)利要求7所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含L型形狀。
10.如權(quán)利要求7所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合。
11.如權(quán)利要求7所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合。
12.如權(quán)利要求7所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相對應(yīng)兩子金屬線與多個金屬連接孔，該兩子金屬線為互補式金氧半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不同層的金屬層。
13.一種互補式金屬耦合線，其特征在于，包含
一基板；
m層網(wǎng)目金屬層，該m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于該基板之上，其中該m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的該m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2且m為自然數(shù)；
一第二介電層，位于該堆疊結(jié)構(gòu)之上；以及
n條金屬線，相互上下耦合且位于該第二介電層之上，其中該n條金屬線之間分別與n-1層第三介電層交錯疊接，其中n≥2且n為自然數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含直線形狀。
15.如權(quán)利要求13所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含L型形狀。
16.如權(quán)利要求13所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合方式。
17.如權(quán)利要求13所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合方式。
18.如權(quán)利要求13所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相對應(yīng)兩子金屬線與多個金屬連接孔，該兩子金屬線為互補式金氧半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不同層的金屬層。
19.一種互補式金屬耦合線，其特征在于，包含
一基板；
一網(wǎng)目金屬層，位于該基板之上；
一第一介電層，位于該網(wǎng)目金屬層之上；以及
n條金屬線，為相互上下耦合且位于該第一介電層之上，其中該n條金屬線之間分別與n-1層第二介電層交錯疊接，其中n≥2且n為自然數(shù)。
20.如權(quán)利要求19所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含直線形狀。
21.如權(quán)利要求19所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含L型形狀。
22.如權(quán)利要求19所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合。
23.如權(quán)利要求19所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合。
24.如權(quán)利要求19所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相對應(yīng)兩子金屬線與多個金屬連接孔，該兩子金屬線為互補式金氧半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不同層的金屬層。
25.一種互補式金屬耦合線，其特征在于，包含
一基板；
m層網(wǎng)目金屬層，該m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于該基板之上，其中該m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的該m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2且m為自然數(shù)；
一第二介電層，位于該堆疊結(jié)構(gòu)之上；以及
y層金屬線層，該y層金屬線層之間分別與y-1層第三介電層交錯疊接且位于該第二介電層之上，該y層金屬線層分別至少包含n條金屬線相互邊緣耦合，其中y≥2，n≥2且y、n為自然數(shù)。
26.如權(quán)利要求25所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含直線形狀。
27.如權(quán)利要求25所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含L型形狀。
28.如權(quán)利要求25所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合方式。
29.如權(quán)利要求25所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合方式。
30.如權(quán)利要求25所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，相鄰的該y層金屬線層的該n條金屬線相互上下耦合。
31.如權(quán)利要求30所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合方式。
32.如權(quán)利要求30所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合方式。
33.如權(quán)利要求25所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相對應(yīng)兩子金屬線與多個金屬連接孔，該兩子金屬線為互補式金氧半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不同層的金屬層。
34.一種互補式金屬耦合線，其特征在于，包含
一基板；
一網(wǎng)目金屬層，位于該基板之上；
一第一介電層，位于該網(wǎng)目金屬層之上；以及
y層金屬線層，該y層金屬線層之間分別與y-1層第二介電層交錯疊接且位于該第一介電層之上，該y層金屬線層分別至少包含n條金屬線相互邊緣耦合，其中y≥2，n≥2且y、n為自然數(shù)。
35.如權(quán)利要求34所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含直線形狀。
36.如權(quán)利要求34所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含L型形狀。
37.如權(quán)利要求34所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合方式。
38.如權(quán)利要求34所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合方式。
39.如權(quán)利要求34所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，相鄰的該y層金屬線層的該n條金屬線為相互上下耦合。
40.如權(quán)利要求39所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相互平行的耦合方式。
41.如權(quán)利要求39所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含非平行的耦合方式。
42.如權(quán)利要求34所述的互補式金屬耦合線，其特征在于，該n條金屬線包含相對應(yīng)兩子金屬線與多個金屬連接孔，該兩子金屬線為互補式金氧半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不同層的金屬層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種互補式金屬耦合線，包含一基板；m層網(wǎng)目金屬層，此m層網(wǎng)目金屬層之間分別與m-1層第一介電層交錯疊接，由此形成一堆疊結(jié)構(gòu)于此基板之上，其中此m-1層第一介電層還具有多個金屬連接孔以連接交錯疊接的此m層網(wǎng)目金屬層，其中m≥2且m為自然數(shù)；一第二介電層，位于此堆疊結(jié)構(gòu)之上；以及n條金屬線，為相互邊緣耦合且位于此第二介電層之上，其中n≥2且n為自然數(shù)。
文檔編號H01P5/00GK101783431SQ200910002510
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者莊晴光, 蔣孟儒, 吳憲順 申請人:莊晴光