[發明專利]電感及其形成方法、射頻器件、集成無源器件

在審

• 申請號: 201210122321.X
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102637677A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 黎坡;林偉銘
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L21/02;H01F37/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種電感及其形成方法、包含該電感的射頻器件、集成無源器件。

背景技術

現有技術的射頻(RF)電路使用大量的無源器件，比如電感器。無源器件和無源器件電路的微型化是RF器件技術的重要目標。

無源器件技術的最新進展產生了集成無源器件(Integrated?Passive?Device，IPD)，其中電感、電容和電阻集成在單個緊密的襯底上。在這些IPD中，電感組件的設計通常需要實現的目標之一就是高品質因素Q，即輸入信號的損耗要小。

圖1為現有的一種集成無源器件(Integrated?Passive?Device)的等效電路圖。現有技術中，為了降低輸入信號的損耗，一般通過減小與電感串聯的電阻的阻值或減小寄生電容，更多信息參見公開號CN?1377071A的中國發明專利申請公開說明書。

不同于上述方法，本發明提出一種新的電感及其形成方法，使得在提高包含該電感的射頻器件、集成無源器件的品質因素Q的同時且工藝簡單。

發明內容

本發明解決的問題是提出一種新的電感及其形成方法，使得在提高包含該電感的射頻器件、集成無源器件的品質因素Q的同時且工藝簡單。

為解決上述問題，本發明提供一種電感，設置于介質層中，所述電感包括本體與凸緣，所述凸緣至少設置于所述本體一個表面且鑲嵌于所述介質層中。

可選地，所述電感的材質為銅或鋁。

可選地，所述凸緣為開口大、底部小的弧形或開口與底部大小一樣的方形。

此外，本發明還提供了上述電感的形成方法，包括：

形成第一介質層；

在所述第一介質層內形成凹槽；

在所述凹槽與第一介質層上淀積導電層；

淀積第二介質層，以包埋所述導電層。

可選地，所述導電層材質為鋁，所述淀積導電層步驟后，還進行非電感形成區域的導電層的去除，之后進行所述淀積第二介質層的步驟。

可選地，所述第一介質層的材質為二氧化硅或氮化硅。

可選地，所述凹槽為開口與底部大小一樣的方形槽，在所述第一介質層內形成凹槽是通過光刻、干法刻蝕工藝完成的。

可選地，所述凹槽為開口大、底部小的弧形槽，在所述第一介質層內形成凹槽是通過光刻、濕法去除完成的。

可選地，淀積導電層后，在所述第二介質層的上表面還依次進行形成凹槽、在所述凹槽及第二介質層上淀積導電層、在所述導電層上淀積介質層的步驟多次以形成多個電感。

另外，本發明還提供一種射頻器件、集成無源器件，包含上述的電感。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：不同于平板狀的現有電感金屬結構，本發明提出在該平板狀的本體的表面上設置一些鑲嵌在介質層中的凸緣，該凸緣增大了電流流過該電感時的橫截面積，因而降低了電阻，更重要地，在高頻電路中，電路流過該電感時，會出現趨膚效應，本發明提供的包含凸緣的電感，增大了電流趨于表面流過的通道(即電感的橫截面的周長)，從而減小了輸入信號的損耗，提高了品質因素Q。

附圖說明

圖1是現有的集成無源器件的等效電路圖；

圖2是現有的電感的結構示意圖；

圖3是本發明提供的一種電感的結構示意圖；

圖4是實施例一提供的電感的形成方法流程圖；

圖5至圖7是按照圖4中的流程形成的中間結構示意圖；

圖8是按照圖4中的流程形成的最終結構示意圖；

圖9是圖8中的電感的SEM測試結果圖；

圖10是實施例一提供的另一種電感的結構示意圖；

圖11是實施例二提供的電感的形成方法流程圖；

圖12至圖13是按照圖11中的流程形成的中間結構示意圖；

圖14是按照圖11中的流程形成的最終結構示意圖；

圖15是實施例三提供的電感形成方法的流程圖；

圖16至圖17是按照圖15中的流程形成的中間結構示意圖；

圖18是按照圖15中的流程形成的最終結構示意圖；

圖19是實施例四提供的電感形成方法的流程圖；

圖20是實施例五提供的電感形成方法的中間結構示意圖；

圖21是實施例五提供的電感形成方法的最終結構示意圖。

具體實施方式