半导体器件及其制作方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体器件及其制作方法、电子装置，该制作方法包括：提供器件晶圆，在所述器件晶圆上形成隔离层，在所述隔离层上形成多层层叠结构，每层所述层叠结构包括一层金属层和一层覆盖该金属层的介质层，多层所述金属层形成至少一个电感线圈结构，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯。该制作方法可以提高电感器件的感应系数和电感值，进而提高诸如RF器件等半导体器件的射频性能。该半导体器件及电子装置具体类似的优点。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制作方法、电子装置
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法、电子装置。
技术介绍
随着无线移动通信技术的迅猛发展，射频集成电路变得越来越重要，射频集成电路是一种工作在300MHz～300GHz频率范围内的集成电路。在射频集成电路中，电感器起着非常重要的作用，成为一种关键的电子元器件而广泛地应用在各种射频集成电路中，例如电压控振荡器、低噪声放大器以及混频器等都需要使用电感器，以满足低损耗、高集成的要求。而在目前的半导体器件中集成的电感，其感应系数一般都较低，这是因为电感器件面积较小，圈数较少，并且内部薄膜的磁性能较低，这不利于满足射频等集成电路对电感器件越来越高的要求。目前的制作工艺中，为了获得更大的电感值，需要制作更多的环形线圈结构，这将占用非常多的芯片面积，不利于芯片的集成。因此，需要提出一种半导体器件及其制作方法、电子装置，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对现有技术的不足，本专利技术提出一种半导体器件及其制作方法，其可以提高电感器件的感应系数和电感值，进而提高诸如RF器件等半导体器件的射频性能。为了克服目前存在的问题，本专利技术一方面提供一种半导体器件的制作方法，其包括：提供器件晶圆，在所述器件晶圆上形成隔离层，在所述隔离层上形成多层层叠结构，每层所述层叠结构包括一层金属层和一层覆盖该金属层的介质层，多层所述金属层形成至少一个电感线圈结构，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯。进一步地，每层所述层叠结构通过下述步骤形成：在所述隔离层或下层介质层上形成第一阻挡层和/或第一种子层；在所述第一阻挡层和/或第一种子层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层用于定义每层所述金属层的图案；以所述图形化的光刻胶层为掩膜进行铜电镀工艺，以形成所述金属层；去除所述图形化的光刻胶层；去除位于所述金属层底部之外的所述第一阻挡层和/或第一种子层；形成覆盖所述金属层的介质层，并对所述介质层进行图形化，从而在所述介质层中形成用于与下方金属层连接的第一通孔，以及在所述介质层中与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成用于填充磁性材料的第二通孔。进一步地，每层介质层中对应的第二通孔依次连通。进一步地，所述介质层为聚酰亚胺。进一步地，形成覆盖所述金属层的介质层，并对所述介质层进行图形化的步骤包括：在所述金属层上涂覆聚酰亚胺薄膜，通过曝光和显影对所述聚酰亚胺薄膜进行图形化，从而在所述聚酰亚胺薄膜中形成用于与下方金属层连接的第一通孔，以及在所述聚酰亚胺薄膜中与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成用于填充磁性材料的第二通孔；对所述聚酰亚胺薄膜进行烘烤，以使所述聚酰亚胺薄膜具有介电性质。进一步地，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯的步骤包括：在所述层叠结构的表面和所述第二通孔的底部形成第二阻挡层和/或第二种子层；在所述第二阻挡层和/或第二种子层上形成图形的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层具有与所述第二通孔对应的开口；以所述图形化的光刻胶层为掩膜进行磁性材料的电镀工艺，以在所述第二通孔中填充磁性材料，形成磁芯。进一步地，所述磁芯包括铁和镍。进一步地，所述磁芯的含铁量为10％～80％。进一步地，还包括：在所述层叠结构的表面形成用于封装的焊盘或凸块。根据本专利技术的半导体器件的制作方法，通过多层层叠的金属层形成电感器件，增加了电感器件的线圈数量，并且在电感器件的中心区域通过添加磁性材料形成磁芯，从而进一步提高了电感系数，使得电感器件的电感能力大大提高。本专利技术又一方面提供一种半导体器件，其包括：器件晶圆，在所述器件晶圆上形成有隔离层，在所述隔离层上形成有多层层叠结构，每层层叠结构包括一层金属层和一层覆盖该金属层的介质层，多层所述金属层形成至少一个电感线圈结构，在所述介质层中与每个所述电感线圈结构的中心区域对应的位置形成磁芯。进一步地，所述介质层为聚酰亚胺。进一步地，所述磁芯包括铁和镍。进一步地，所述磁性材料的含铁量为10％～80％。本专利技术提出的半导体器件，通过多层金属层层叠增加电感器件的线圈数量，并且通过在线圈中心区域形成磁芯来增加感应系数，从而大大提高了器件的电感能力，进而提高诸如RF器件等半导体器件的射频性能。本专利技术再一方面提供一种电子装置，其包括如上所述的半导体器件以及与所述半导体器件相连接的电子组件。本专利技术提出的电子装置，由于所包含的半导体器件电感能力大大提高，因而具有类似的优点。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了根据本专利技术的一实施方式的半导体器件的制作方法的示意性步骤流程图；图2A～图2G示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的制作方法依次实施各步骤所获得半导体器件的示意性剖面示意图；图3示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的示意性俯视图；图4示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的剖视图；图5示出了根据本专利技术一实施方式的电子装置的结构示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供器件晶圆，在所述器件晶圆上形成隔离层，在所述隔离层上形成多层层叠结构，每层所述层叠结构包括一层金属层和一层覆盖该金属层的介质层，多层所述金属层形成至少一个电感线圈结构，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供器件晶圆，在所述器件晶圆上形成隔离层，在所述隔离层上形成多层层叠结构，每层所述层叠结构包括一层金属层和一层覆盖该金属层的介质层，多层所述金属层形成至少一个电感线圈结构，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，每层所述层叠结构通过下述步骤形成：在所述隔离层或下层介质层上形成第一阻挡层和/或第一种子层；在所述第一阻挡层和/或第一种子层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层用于定义每层所述金属层的图案；以所述图形化的光刻胶层为掩膜进行铜电镀工艺，以形成所述金属层；去除所述图形化的光刻胶层；去除位于所述金属层底部之外的所述第一阻挡层和/或第一种子层；形成覆盖所述金属层的介质层，并对所述介质层进行图形化，从而在所述介质层中形成用于与下方金属层连接的第一通孔，以及在所述介质层中与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成用于填充磁性材料的第二通孔。3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，每层介质层中对应的第二通孔依次连通。4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述介质层为聚酰亚胺。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，形成覆盖所述金属层的介质层，并对所述介质层进行图形化的步骤包括：在所述金属层上涂覆聚酰亚胺薄膜，通过曝光和显影对所述聚酰亚胺薄膜进行图形化，从而在所述聚酰亚胺薄膜中形成用于与下方金属层连接的第一通孔，以及在所述聚酰亚胺薄膜中与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成用于填充磁性材...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱继光，李海艇，何作鹏，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31