[發明專利]半導體結構以及形成半導體結構的方法

有效

• 申請號: 201910106363.6
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN110610926B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 艾倫·羅斯;艾力克·蘇寧;徐英智;尼克·薩姆拉;斯帝芬·魯蘇
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L21/50;H01L21/56
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

根據本發明的實施例，提供了半導體結構和形成半導體結構的方法，其中，在IC器件封裝結構中形成電感器。結構包括密封材料，其中，鐵磁芯位于密封材料中。在密封材料中提供多個金屬層，從而形成圍繞鐵磁芯延伸的電感線圈以形成電感器。

技術領域

本發明涉及半導體領域，并且更具體地，涉及半導體結構以及形成半導體結構的方法。

背景技術

磁電感器用于許多電子應用中。例如，電壓調節器將輸入電壓轉換為不同的輸出電壓。電源管理是各種集成電路應用中的必要功能。典型的集成電路(IC)可以包括由形成在半導體管芯上的大量互連組件形成的各種系統，并且用于這種集成系統的功率要求可能差別很大。

在一些電壓調節器中，開關器件的占空比確定向負載輸出多少功率。脈沖寬度調制控制輸出電壓的平均值。電壓調節器的輸出連接至用作能量存儲元件的電感器。許多電壓調節器布置可用作IC，但電感器通常是連接至功率調節器IC的離散組件。

發明內容

根據本發明的實施例，提供了一種半導體結構，包括：密封材料；鐵磁芯，位于所述密封材料中；多個金屬層，位于所述密封材料中，形成圍繞所述鐵磁芯延伸的電感線圈以形成電感器。

根據本發明的實施例，還提供了一種形成半導體結構的方法，包括：提供密封材料；將鐵磁芯嵌入在所述密封材料內；將多個金屬層嵌入在所述密封材料內，所述多個金屬層圍繞所述鐵磁芯延伸以形成電感器；將多個互連層嵌入在所述密封材料內，其中，所述多個互連層被配置為將所述電感器連接至IC芯片。

根據本發明的實施例，還提供了一種形成半導體結構的方法，包括：將IC芯片嵌入在模塑料內；形成第一介電層；在所述第一介電層中形成第一金屬層；在所述第一介電層上方形成第二介電層；在所述第二介電層中形成鐵磁芯和多個通孔，其中，所述通孔位于所述鐵磁芯的第一側和第二側上；在所述第二介電層上方形成第三介電層；在所述第三介電層中形成第二金屬層，其中，所述第一金屬層、所述第二金屬層和所述通孔電連接以圍繞所述鐵磁芯延伸并且形成電感器；以及將所述IC芯片電連接至所述電感器。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各個方面。應該指出，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1是根據一些實施例的示出示例性集成電路(IC)器件的各個方面的框圖。

圖2是根據一些實施例的示出包括電感器的示例性封裝結構的框圖。

圖3是根據一些實施例的示出用于在封裝結構中形成電感器的示例性方法的工藝流程圖。

圖4是根據一些實施例的示出形成在密封材料中的示例性電感器的各個方面的3D立體圖。

圖5至圖11示出了根據一些實施例的用于在IC器件封裝結構中形成電感器的示例性方法。

圖12至圖17示出了根據一些實施例的用于在IC器件封裝結構中形成電感器的另一示例性方法。

圖18至圖20示出了根據一些實施例的用于在IC器件封裝結構中形成電感器的又一示例性方法。

具體實施方式

以下公開內容提供了許多用于實現所提供主題的不同特征的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發明可在各個實施例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。