半导体结构制造技术

半导体结构包括第一磁性层、绝缘氧化物层、氧俘获层和覆盖层。绝缘氧化物层位于第一磁性层上方。氧俘获层位于绝缘氧化物层上方。氧俘获层的氧浓度低于绝缘氧化物层的氧浓度。覆盖层位于氧俘获层上方。

Semiconductor structure

The semiconductor structure includes a first magnetic layer, an insulating oxide layer, an oxygen capture layer, and a covering layer. The insulating oxide layer is positioned above the first magnetic layer. The oxygen trapping layer is above the insulating oxide layer. The oxygen concentration of the oxygen capture layer is lower than the oxygen concentration of the insulating oxide layer. The cover layer is above the oxygen capture layer.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构
本专利技术的实施例涉及半导体结构。
技术介绍
电感器已经用于各种微电子电路应用中，诸如变压器、电源转换器、电磁干扰(EMI)噪声降低以及包括振荡器、放大器和匹配网络的射频(RF)和微波电路。电子工业中的主要趋势是使电子组件更轻、更小、更强大、更可靠和成本更低。因此，包括电感器的电子器件期望形成在芯片上，即，电感器期望集成在集成电路和/或形成在半导体封装件中。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种半导体结构，包括：第一磁性层；绝缘氧化物层，位于所述第一磁性层上方；氧俘获层，位于所述绝缘氧化物层上方，其中，所述氧俘获层的氧浓度低于所述绝缘氧化物层的氧浓度；和覆盖层，位于所述氧俘获层上方。本专利技术的另一实施例提供了一种集成电感器，包括：彼此堆叠的多个层压单元，其中，每个所述层压单元包括：第一钴锆钽(CZT)层；CZT氧化物层，位于所述第一CZT层上方；无氧CZT氧化物层，位于所述CZT氧化物层上方，其中，所述无氧CZT氧化物层的氧浓度低于所述CZT氧化物层的氧浓度；和导电层，位于所述无氧CZT氧化物层上方。本专利技术的又一实施例提供了一种半导体器件，包括：MOSFET，位于半导体衬底；和膜堆叠件，位于所述半导体衬底上方，其中，重复的膜堆叠件包括多个层压单元，并且至少一个层压单元包括：第一磁性层；绝缘氧化物层，位于所述第一磁性层上方；氧俘获层，位于所述绝缘氧化物层上方，其中，所述氧俘获层的氧浓度低于所述绝缘氧化物层的氧浓度；和覆盖层，位于所述氧俘获层上方。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1是半导体器件的一些实施例的示意性截面图。图2是半导体器件的一些实施例的示意性截面图。图3是半导体器件的一些实施例的示意性截面图。图4是根据本专利技术的一些实施例的制造半导体器件的方法的流程图。图5A、图5B、图5C、图5D和图5E是在根据本专利技术的一些实施例的制造半导体器件的各种操作的其中一个的截面图。图6A是示出了没有氧俘获层的层压单元的TEMEDX线扫描模拟的模拟图表。图6B是示出具有氧俘获层的层压单元的TEMEDX线扫描模拟的模拟图表。图7是膜堆叠件的一些实施例的示意性截面图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，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触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。在本专利技术中，半导体器件包括彼此堆叠的磁性层、绝缘层、阻挡层和导电层。半导体器件可以用作具有磁芯的集成电感器。半导体器件可以用于各种微电子电路应用中，诸如变压器、电源转换器、电磁干扰(EMI)噪声降低以及包括振荡器、放大器和匹配网络的射频(RF)和微波电路。半导体器件100的确切功能不限于所提供的主题。在本专利技术中，设置在绝缘层和导电层之间的阻挡层是氧俘获层，其配置为俘获颗粒和防止颗粒扩散到导电层。图1是半导体器件100的一些实施例的示意性截面图。半导体器件100可以是半导体结构，其与半导体制造工艺兼容。在一些实施例中，半导体器件100是集成电感器，或是集成电感器的至少部分。半导体器件100包括第一磁性层12、绝缘氧化物层14、氧俘获层16和覆盖层18。第一磁性层12可以设置在半导体衬底10(例如，硅衬底)上方。在一些实施例中，半导体衬底10包括形成在其中或其上的有源器件(例如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管))和/或无源器件(例如，电阻器、电容器)。在一些实施例中，第一磁性层12也可以设置在半导体衬底10上的任何上面的层20上方。在一些实施例中，上面的层20包括互连件(例如，导电柱、绝缘通孔(TIV)等)和/或层间介电层(例如，无机介电层、有机介电层等)。第一磁性层12由磁性材料形成。例如，第一磁性层12可以包括钴、包含钴和锆的合金、包含钴和铁的合金、镍和铁的合金、包含钴、锆和钽、铌或铼中的至少一种的合金、包含钴、钨和磷的合金、包含钴、镍和铁的合金、包含铁、镍和磷的合金等。在一些实施例中，第一磁性层12是钴锆钽的合金(CoZrTa或CZA)的合金。在一些实施例中，第一磁性层12的厚度为约几千埃，例如约2000埃，但不限于此。在一些实施例中，第一磁性层12电连接/耦合至互连件和/或有源器件。绝缘氧化物层14位于在第一磁性层12上方。绝缘氧化物层14可以包括钴、锆和钽、铌或铼中的至少一种的氧化物等。在一些实施例中，绝缘氧化物层14是钴、锆和钽的氧化物。在一些实施例中，绝缘氧化物层14的厚度为约几百埃，例如约150埃，但不限于此。在一些实施例中，绝缘氧化物层14是磁性层12的氧化物形式。氧俘获层16定位在绝缘氧化物层14上方。在一些实施例中，氧俘获层16配置为阻挡层以阻挡氧原子进入上面的层(例如覆盖层18)。在一些实施例中，氧俘获层16配置为过渡层以增强绝缘氧化物层14和上面的层(例如覆盖层18)的粘合。氧俘获层16可以包括钴、锆和钽、铌或铼中的至少一种的氧化物等。在一些实施例中，氧俘获层16是钴、锆和钽的氧化物。在一些实施例中，绝缘氧化物层14和氧俘获层16包括相同的元素，但不同的组分比。在一些实施例中，氧俘获层16和绝缘氧化物层14都是第一磁性层12的氧化物但是具有不同组分比。例如，绝缘氧化物层14和氧俘获层16都是钴、锆和钽的氧化物，并且氧俘获层16的氧浓度低于绝缘氧化物层14的氧浓度。即，氧俘获层16是无氧的绝缘氧化物层，其能够俘获氧原子。在一些实施例中，氧俘获层16的氧浓度与绝缘氧化物层14的氧浓度的比率范围为约10％至约40％，但不限于此。在一些实施例中，氧俘获层16的厚度大于10埃。在一些实施例中，氧俘获层16的厚度为约50埃，但不限于此。覆盖层18位于氧俘获层16上方。覆盖层18是导电层。在一些实施例中，覆盖层18包括钽或其它导电材料。在一些实施例中，覆盖层18的厚度大于10埃。在一些实施例中，覆盖层18的厚度为约50埃，但不限于此。如图1所示，第一磁性层12、绝缘氧化物层14、氧俘获层16和覆盖层18在基本上平行于衬底10的厚度方向的方向Z上堆叠成层压单元110。在一些实施例中，层压单元110的至少一些部分(例如第一磁性层12)配置为集成电感器的磁芯。在一些可选实施例中，层压单元110配置为另一器件或器件的至少部分。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构，包括：第一磁性层；绝缘氧化物层，位于所述第一磁性层上方；氧俘获层，位于所述绝缘氧化物层上方，其中，所述氧俘获层的氧浓度低于所述绝缘氧化物层的氧浓度；和覆盖层，位于所述氧俘获层上方。

【技术特征摘要】
2016.02.05 US 15/017,0931.一种半导体结构，包括：第一磁性层；绝缘氧化物层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊吉，郑凯文，蔡正原，吴国铭，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71