[发明专利]半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够在具有电势彼此不同的输入电信号的两个电 路之间传输电信号的半导体器件。

背景技术

在具有电势彼此不同的输入电信号的两个电路之间传输电信号的 情况下，起初使用光电耦合器。光电耦合器具有诸如发光二极管的光 发射元件和诸如光电晶体管的光接收元件。通过光发射元件将输入到 光电耦合器的电信号转换成光并通过光接收元件从该光中恢复电信 号，由此传输电信号。

由于光电耦合器具有光发射元件和光接收元件，所以难以减小光 电耦合器的尺寸。而且，如果电信号的频率高，则光电耦合器不能跟 随电信号。作为要解决这些问题的技术，已经开发了通过使用两个电 感器之间的电感耦合来传输电信号的技术，例如，如国际专利申请No. 2001-513276的国家公布中所描述的技术。

日本专利特许公开No.10-163422公开了一种通过使用堆叠在半 导体衬底上的多个布线层来形成电感的技术，在所述多个布线层之间 插入了层间绝缘膜。在该技术中，交替地堆叠在输入侧上形成线圈的 第一圆弧形布线图案和在输出侧上形成线圈的第二圆弧形布线图案。 在每个布线层中，形成所述圆弧形布线图案之一。

本发明的发明人具有如下认识。关于减小在具有电势彼此不同的 输入电信号的两个电路之间传输电信号的器件的尺寸，可以想到应用 半导体器件制造技术以在两个布线层之间形成电感器从而电感器穿过 层间绝缘膜而相互面对。在这种情况下，由于层间绝缘膜的厚度小， 因此相对于两个电感器之间的电势差，两个电感器之间的绝缘耐受电 压不足。因此，需要有一种改善两个电感器之间的绝缘耐受电压的技 术。

发明内容

本发明提供一种半导体器件，其包括衬底、在所述衬底上形成的 并具有交替地依次堆叠t次或更多次(t≥3)的绝缘层和布线层的多层 布线层、设置在所述多层布线层中的第n布线层中的第一电感器、以 及设置在所述多层布线层中的第m布线层(t≥m≥n+2)中并位于第一 电感器上方的第二电感器，其中在位于第n布线层与第m布线层之间 的任何一个布线层中不设置位于第一电感器上方的任何电感器。

在这种半导体器件中，至少两个绝缘层位于第一电感器与第二电 感器之间，并且在这些绝缘层中的任何一个中不设置位于第一电感器 上方的任何电感器。结果，第一电感器与第二电感器之间的绝缘耐受 电压增大。

根据本发明，能够增大第一电感器与第二电感器之间的绝缘耐受 电压。

附图说明

从结合附图的本发明的某些优选实施例的以下描述，本发明的以 上及其它目的、优点和特征变得更加显而易见，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的半导体器件的剖视图；

图2是根据本发明的第二实施例的半导体器件的剖视图；

图3是根据本发明的第三实施例的半导体器件的剖视图；

图4是示出第三实施例的修改示例的剖视图；

图5是根据本发明的第四实施例的半导体器件的剖视图；

图6是根据本发明的第五实施例的半导体器件的剖视图；

图7是根据本发明的第六实施例的半导体器件的剖视图；

图8是根据本发明的第七实施例的半导体器件的剖视图；以及

图9是根据本发明的第八实施例的半导体器件的剖视图。

具体实施方式

将参照附图来描述本发明的实施例。用相同的附图标记来表示类 似的部件并避免其重复说明。

图1是第一实施例中的半导体器件的剖视图。此半导体器件具有 衬底10、多层布线层400、第一电感器310和第二电感器320。多层布 线层400、第一电感器310和第二电感器320在衬底10上形成。通过 交替地依次堆叠绝缘层和布线层t次或更多次(t≥3)而形成多层布线 层400。第一电感器310设置在多层布线层400中的第n布线层中。第 二电感器320设置在多层布线层400中的第m布线层中(t≥m≥n+2) 并位于第一电感器310上方。在位于第n布线层与第m布线层之间的 任何一个布线层中不设置位于第一电感器310上方的任何电感器。第 一电感器310和第二电感器320组成在两个方向中的任何一个方向上 传输电信号的信号传输器件300。所述电信号是例如数字信号。或者所 述电信号可以为模拟信号。