[發明專利]一種新型硅基低阻電感結構及其晶圓級封裝方法

有效

• 申請號: 201310062901.9
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103165571A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 郭洪巖;張黎;陳錦輝;賴志明
• 申請（專利權）人: 江陰長電先進封裝有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/768
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王斌

1.一種新型硅基低阻電感結構，包括硅基本體（101），其特征在于：所述硅基本體（101）上設有下凹的線圈槽（102），所述線圈槽（102）的底部、側壁和硅基本體（101）的上表面涂覆絕緣層（200），所述線圈槽（102）內部的絕緣層（200）上設置電鍍種子層（300），設置電鍍種子層（300）的線圈槽（102）內設置金屬布線層（400），所述金屬布線層（400）上表面和裸露的絕緣層（200）上涂覆再鈍化層（500），并在金屬布線層（400）的上表面形成再鈍化層開口（501），所述再鈍化層（500）上設置金屬引線（600），所述金屬引線（600）的一端填充再鈍化層開口（501），另一端沿再鈍化層（500）向電感外圍延伸。

2.根據權利要求1所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述線圈槽（102）呈螺旋狀分布。

3.根據權利要求1或2所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述線圈槽（102）的側壁傾角為α、側壁的上沿傾角為β，α≧β。

4.根據權利要求3所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述線圈槽（102）的側壁傾角α取值范圍：80°≦α≦90°，側壁上沿傾角β取值范圍：50°≦α≦70°。

5.根據權利要求1或2所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述金屬布線層（400）填充整個線圈槽（102）。

6.根據權利要求1所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述金屬布線層（400）的上表面不高于硅基本體（101）的上表面，且金屬布線層（400）的厚度不小于30微米。

7.根據權利要求5所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述金屬布線層（400）的上表面不高于硅基本體（101）的上表面，且金屬布線層（400）的厚度不小于30微米。

8.根據權利要求1或6或7所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述金屬引線（600）與金屬布線層（400）相連。

9.根據權利要求1所述的一種新型硅基低阻電感結構，其特征在于：所述電鍍種子層（300）為單層金屬或多層金屬。

10.一種新型硅基低阻電感的晶圓級制作方法，其包括以下工藝過程：

步驟一、取硅晶圓（100），并在硅晶圓（100）上表面涂覆光刻膠（110）；

步驟二、通過曝光、顯影等工藝在硅晶圓（100）上形成光刻膠開窗圖形（111）；

步驟三、通過反應離子刻蝕方法將光刻膠開窗圖形（111）處對應的硅刻蝕掉，通過控制刻蝕工藝控制其截面形狀，形成線圈槽（102）；

步驟四、去除光刻膠（110）并清洗硅晶圓（100）；

步驟五、通過電沉積的方法在硅晶圓（100）上表面、線圈槽（102）底部和側壁沉積一層有機材料的絕緣層（200）；

步驟六、通過濺射或者PVD等其他物理沉積方式在絕緣層（200）表面沉積電鍍種子層（300）；

步驟七、再次通過電沉積的方法在上述電鍍種子層（300）表面沉積負性光刻膠（310）；

步驟八、通過曝光顯影的方式將上述線圈槽（102）內部的負性光刻膠（310）去除，并采用濕法和干法的形式清洗線圈槽（102）內部，確保無負性光刻膠（310）殘留及其他污染物附著；

步驟九、采用電鍍方式在線圈槽（102）內沉積材質為銅的一定厚度的金屬布線層（400）；

步驟十、去除剩余的負性光刻膠（310），并將線圈槽（102）外部的電鍍種子層（300）腐蝕掉，露出硅晶圓（100）上表面的絕緣層（200）；

步驟十一、在上述絕緣層（200）和金屬布線層（400）上表面通過涂覆、曝光、顯影方法制作再鈍化層（500）及其再鈍化層開口（501）；

步驟十二、依次通過濺射、光刻、電鍍方法在再鈍化層（500）上形成金屬引線（600）；

步驟十三、通過切割形成單顆結構的新型硅基低阻螺旋電感。