[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201410080852.6
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103811309A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 黎坡;莘海維;王健鵬;時廷;孔蔚然
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L23/64
• 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

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底包括第一區域和第二區域，所述第二區域包圍所述第一區域，所述襯底的第二區域表面高于第一區域表面，所述第二區域內形成有平面電感，所述平面電感包圍第一區域；

在所述第一區域內形成第一凹槽；

在所述襯底上以及第一凹槽內形成磁性材料層；

采用無掩膜刻蝕工藝，去除位于所述襯底上的磁性材料層，形成位于所述第一凹槽內的磁性層，所述磁性層能提高通過所述平面電感的磁通量。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一凹槽的方法包括：在襯底上形成具有第一開口的第一圖形化掩膜層，所述第一開口位于第一區域表面；以所述第一圖形化掩膜層為掩膜刻蝕所述襯底，在所述襯底內的第一區域內形成第一凹槽。

3.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：位于第二區域內形成未被所述平面電感包圍的焊盤，位于所述襯底表面的鈍化層。

4.根據權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一凹槽的方法包括：在所述鈍化層表面形成具有第一開口和第二開口的第二圖形化掩膜層，所述第一開口暴露出第一區域上的部分鈍化層表面，所述第二開口暴露出焊盤上方的鈍化層表面；以所述第二圖形化掩膜層為掩膜，以所述焊盤表面作為停止層，刻蝕所述鈍化層和襯底，在所述焊盤表面形成第二凹槽，在所述第一區域內形成第一凹槽。

5.根據權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一凹槽的方法包括：在所述鈍化層表面形成具有第二開口的第三圖形化掩膜層，所述第二開口暴露出焊盤上方的鈍化層表面；以所述第三圖形化掩膜層為掩膜，刻蝕所述鈍化層和襯底，在所述焊盤表面形成第二凹槽后去除所述第三圖形化掩膜層；在所述鈍化層表面形成具有第一開口的第四圖形化掩膜層，所述第一開口暴露出第一區域上的部分鈍化層表面；以所述第四圖形化掩膜層為掩膜刻蝕所述鈍化層和襯底，在所述第一區域內形成第一凹槽，然后去除所述第四圖形化掩膜層。

6.根據權利要求4或5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述襯底上以及第一凹槽內形成的磁性材料層還覆蓋第二凹槽的內壁表面。

7.根據權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，采用無掩膜刻蝕工藝去除位于所述襯底上的部分磁性材料層的方法包括：對所述磁性材料層進行各向異性刻蝕，去除位于所述鈍化層的水平表面、第二凹槽底部表面的部分磁性材料層；采用各向同性刻蝕工藝刻蝕去除第一凹槽內部分厚度的磁性材料層以及所述第二凹槽的側壁表面、鈍化層的垂直表面上殘留的部分磁性材料層，在所述第一凹槽內形成磁性層。

8.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述磁性層的材料為鐵、鈷、鎳中的一種或幾種金屬材料，或者鐵、鈷、鎳中的兩種或三種金屬的合金、或者錳鋅合金。

9.根據權利要求8所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述磁性材料層的材料為NiFe合金，所述NiFe合金中Ni的含量范圍為50%～95%。

10.一種采用權利要求1至9中任意一項形成方法所形成的半導體結構，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底包括第一區域和第二區域，所述第二區域包圍所述第一區域，所述襯底的第二區域表面高于第一區域表面；

位于所述襯底的第二區域內的平面電感；

位于所述襯底的第一區域內的第一凹槽；

位于所述第一凹槽內的磁性層，所述磁性層能提高所述平面電感工作時的磁通量。