变压器、变压器的制造方法以及半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供制造效率提高的变压器、变压器的制造方法以及半导体装置。半导体装置具备：半导体基板；绝缘层，其层叠于所述半导体基板的表面的第一部分；变压器，其形成于所述绝缘层；以及配线，其设置于所述半导体基板的所述表面的第二部分之上。变压器具备初级绕组导体以及次级绕组导体。初级绕组导体在绝缘层的内部设置为具有沿与半导体基板的表面平行的方向延伸的中心轴的四边形螺旋形状，由从真空蒸镀膜、化学气相生长膜、以及溅射膜这组膜之中选择的一个导体膜而构成。次级绕组导体在俯视观察半导体基板时与初级绕组导体分离，并且在绝缘层的内部设置为具有中心轴的四边形螺旋形状，与初级绕组导体磁耦合，由导体膜构成。

【技术实现步骤摘要】
变压器、变压器的制造方法以及半导体装置
本专利技术涉及变压器、变压器的制造方法以及半导体装置。
技术介绍
当前，例如像日本特开2000－353617号公报所公开的那样，已知通过在半导体基板之上设置导电材料而形成变压器的技术。上述公报涉及的变压器如图9所示，通过由导电材料构成的直线状线段部和由导电材料构成的弧形部而构成。更具体地说，像根据上述公报的图9和图11所掌握的那样，通过将多个直线状线段部和多个弧形部进行连接，从而形成了三维螺旋形状的电感器。图9的贯穿纸面方向是与半导体基板的表面平行的方向。上述公报的电感器具有沿图9的贯穿纸面方向具有中心轴的三维螺旋形状，该三维螺旋形状是包含由弧形部形成的曲线部的形状。在上述公报中的段落0043到段落0060，记载有构成变压器的电感器的制造工序。这里应当注意的是，上述公报是以电解生长工艺为前提的。在上述公报中，如段落0044所记载的那样，首先在基板形成多个槽。然后，如段落0048所记载的那样，通过电解生长工艺，分别向多个槽埋入金属而形成多个直线状线段部。并且，在上述公报中，如段落0057及之后所记载的那样，在多个直线状线段部的上方，通过电解生长工艺而形成有多个圆弧状的导体构造。通过该多个圆弧状的导体构造与多个直线状线段部连接，从而形成了三维螺旋形状的电感器。如上述所示，上述公报所公开的技术是通过电解生长工艺而形成变压器的绕组构造的技术。专利文献1：日本特开2000－353617号公报在上述现有技术中，电解生长工艺是必须的。但是，电解生长工艺并不是在形成现有的半导体装置的配线时高频度使用的配线形成工艺。如果考虑到应用于现有的半导体装置时的制造效率，则上述现有技术还具有改善的余地。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供制造效率提高的变压器、变压器的制造方法以及半导体装置。本专利技术涉及的变压器的制造方法具有下述工序：在半导体基板的表面层叠下侧绝缘层；在所述下侧绝缘层之上，通过真空蒸镀法、化学气相生长法、或者溅射法而层叠第一导体膜；通过对所述第一导体膜进行图案化，从而形成在俯视观察所述半导体基板时彼此分离并且并排配置的第一下部线状导体和第二下部线状导体；在形成有所述第一下部线状导体以及所述第二下部线状导体的所述下侧绝缘层之上，层叠上侧绝缘层；以分别到达所述第一下部线状导体的一端以及另一端、所述第二下部线状导体的一端以及另一端的方式，设置将所述上侧绝缘层贯穿的多个接触通路孔；在所述上侧绝缘层之上，通过真空蒸镀法、化学气相生长法、或者溅射法而层叠第二导体膜；以及通过对所述第二导体膜进行图案化，从而以与所述多个接触通路孔接触的方式形成第一上部线状导体和第二上部线状导体，所述第一上部线状导体形成为将在所述第一下部线状导体的所述一端配置的一个接触通路孔与在所述第二下部线状导体的所述一端以及所述另一端中的距离所述第一下部线状导体的所述一端较远侧的端部配置的另外的接触通路孔进行连接，所述第二上部线状导体形成为与在所述第一下部线状导体的另一端配置的其它的接触通路孔连接，通过经由所述多个接触通路孔使所述第一下部线状导体、所述第二下部线状导体、所述第一上部线状导体以及所述第二上部线状导体连接，从而形成绕组导体，所述绕组导体呈四边形螺旋形状，该四边形螺旋形状具有沿与所述半导体基板的所述表面平行的方向延伸的中心轴。本专利技术涉及的变压器具备：半导体基板；绝缘层，其层叠于所述半导体基板的表面；初级绕组导体，其在所述绝缘层的内部，设置为具有沿与所述半导体基板的所述表面平行的方向延伸的中心轴的四边形螺旋形状，由从真空蒸镀膜、化学气相生长膜、以及溅射膜这组膜之中选择的一个导体膜构成；以及次级绕组导体，其在俯视观察所述半导体基板时与所述初级绕组导体分离，并且在所述绝缘层的内部设置为具有所述中心轴的所述四边形螺旋形状，与所述初级绕组导体磁耦合，由所述导体膜构成。本专利技术涉及的半导体装置具备：半导体基板；绝缘层，其层叠于所述半导体基板的表面的第一部分；变压器，其形成于所述绝缘层；以及配线，其设置于所述半导体基板的所述表面的第二部分之上，所述变压器具备：初级绕组导体，其在所述绝缘层的内部，设置为具有沿与所述半导体基板的所述表面平行的方向延伸的中心轴的四边形螺旋形状；以及次级绕组导体，其在所述半导体基板的俯视观察时与所述初级绕组导体分离，并且在所述绝缘层的内部设置为具有所述中心轴的所述四边形螺旋形状，与所述初级绕组导体磁耦合，所述配线、所述第一绕组导体以及所述次级绕组导体是由从真空蒸镀膜、化学气相生长膜、以及溅射膜这组膜之中选择的一个导体膜而构成的。专利技术的效果根据本专利技术，构成变压器的绕组导体呈四边形螺旋形状。四边形螺旋形状的绕组导体能够通过使与绝缘层的面方向平行的线状导体和与绝缘层垂直的接触通路孔进行连结而形成。线状导体以及接触通路孔能够与半导体装置的配线形成工艺同样地通过真空蒸镀法、化学气相生长法、或者溅射法形成导体膜而形成。由于能够通过与半导体装置的配线形成工艺相同的工艺而形成绕组导体，因而能够提高变压器的制造效率。附图说明图1是表示实施方式涉及的变压器以及半导体装置的图。图2是实施方式涉及的变压器的放大剖面图。图3是实施方式涉及的变压器的斜视图。图4是实施方式涉及的变压器的俯视图。图5是用于对实施方式涉及的变压器的作用効果进行说明的图。图6是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图7是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图8是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图9是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图10是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图11是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图12是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图13是表示实施方式的变形例涉及的半导体装置的图。图14是实施方式的变形例涉及的变压器的放大剖面图。图15是实施方式的变形例涉及的变压器的斜视图。图16是实施方式的变形例涉及的变压器的斜视图。图17是实施方式的变形例涉及的变压器的斜视图。图18是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图19是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图20是实施方式的变形例涉及的变压器的俯视图。图21是用于对实施方式涉及的变压器以及半导体装置的制造方法进行说明的流程图。图22是用于对实施方式的变形例涉及的变压器以及半导体装置的制造方法进行说明的流程图。图23是用于对实施方式的变形例涉及的变压器以及半导体装置的制造方法进行说明的流程图。图24是用于对实施方式的变形例涉及的变压器以及半导体装置的制造方法进行说明的流程图。图25是用于对实施方式的变形例涉及的变压器以及半导体装置的制造方法进行说明的流程图。图26是用于对实施方式涉及的变压器的制造方法进行说明的制造流程图。图27是用于对实施方式涉及的变压器的制造方法进行说明的制造流程图。图28是用于对实施方式涉及的变压器的制造方法进行说明的制造流程图。图29是用于对实施方式涉及的变压器的制造方法进行说明的制造流程图。图30是用于对实施方式涉及的变压器的制造方法进行说明的制造流程图。图31是用于对实施方式涉及的变压器的制造方法进行说明的制造流程图。图32是用于对实施方式的变形例涉及的变压器的制造方法进行说明的制造流程图。图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器的制造方法，其具备以下工序：在半导体基板的表面层叠下侧绝缘层；在所述下侧绝缘层之上，通过真空蒸镀法、化学气相生长法、或者溅射法而层叠第一导体膜；通过对所述第一导体膜进行图案化，从而形成在俯视观察所述半导体基板时彼此分离并且并排配置的第一下部线状导体和第二下部线状导体；在形成有所述第一下部线状导体以及所述第二下部线状导体的所述下侧绝缘层之上，层叠上侧绝缘层；以分别到达所述第一下部线状导体的一端以及另一端、所述第二下部线状导体的一端以及另一端的方式，设置将所述上侧绝缘层贯穿的多个接触通路孔；在所述上侧绝缘层之上，通过真空蒸镀法、化学气相生长法、或者溅射法而层叠第二导体膜；以及通过对所述第二导体膜进行图案化，从而以与所述多个接触通路孔接触的方式形成第一上部线状导体和第二上部线状导体，所述第一上部线状导体形成为将在所述第一下部线状导体的所述一端配置的一个接触通路孔与在所述第二下部线状导体的所述一端以及所述另一端中的距离所述第一下部线状导体的所述一端较远侧的端部配置的另外的接触通路孔进行连接，所述第二上部线状导体形成为与在所述第一下部线状导体的另一端配置的其它的接触通路孔连接，通过经由所述多个接触通路孔使所述第一下部线状导体、所述第二下部线状导体、所述第一上部线状导体以及所述第二上部线状导体连接，从而形成绕组导体，所述绕组导体呈四边形螺旋形状，该四边形螺旋形状具有沿与所述半导体基板的所述表面平行的方向延伸的中心轴。...

【技术特征摘要】
2017.12.19 JP 2017-2429021.一种变压器的制造方法，其具备以下工序：在半导体基板的表面层叠下侧绝缘层；在所述下侧绝缘层之上，通过真空蒸镀法、化学气相生长法、或者溅射法而层叠第一导体膜；通过对所述第一导体膜进行图案化，从而形成在俯视观察所述半导体基板时彼此分离并且并排配置的第一下部线状导体和第二下部线状导体；在形成有所述第一下部线状导体以及所述第二下部线状导体的所述下侧绝缘层之上，层叠上侧绝缘层；以分别到达所述第一下部线状导体的一端以及另一端、所述第二下部线状导体的一端以及另一端的方式，设置将所述上侧绝缘层贯穿的多个接触通路孔；在所述上侧绝缘层之上，通过真空蒸镀法、化学气相生长法、或者溅射法而层叠第二导体膜；以及通过对所述第二导体膜进行图案化，从而以与所述多个接触通路孔接触的方式形成第一上部线状导体和第二上部线状导体，所述第一上部线状导体形成为将在所述第一下部线状导体的所述一端配置的一个接触通路孔与在所述第二下部线状导体的所述一端以及所述另一端中的距离所述第一下部线状导体的所述一端较远侧的端部配置的另外的接触通路孔进行连接，所述第二上部线状导体形成为与在所述第一下部线状导体的另一端配置的其它的接触通路孔连接，通过经由所述多个接触通路孔使所述第一下部线状导体、所述第二下部线状导体、所述第一上部线状导体以及所述第二上部线状导体连接，从而形成绕组导体，所述绕组导体呈四边形螺旋形状，该四边形螺旋形状具有沿与所述半导体基板的所述表面平行的方向延伸的中心轴。2.根据权利要求1所述的变压器的制造方法，其具备以下工序：在层叠所述上侧绝缘层之前，以覆盖所述第一下部线状导体以及所述第二下部线状导体的方式设置中间绝缘层；以及在所述中间绝缘层之上，设置以与所述第一下部线状导体以及所述第二下部线状导体立体交叉的方式延伸的芯线状体，所述上侧绝缘层以覆盖所述芯线状体的方式设置于所述中间绝缘层之上，在所述上侧绝缘层之上，以与所述芯线状体立体交叉的方式设置所述第一上部线状导体和所述第二上部线状导体。3.一种变压器，其具备：半导体基板；绝缘层，其层叠于所述半导体基板的表面；初级绕组导体，其在所述绝缘层的内部，设置为具有沿与所述半导体基板的所述表面平行的方向延伸的第一中心轴的第一四边形螺旋形状，由从真空蒸镀膜、化学气相生长膜、以及溅射膜这组膜之中选择的一个导体膜构成；以及次级绕组导体，其在俯视观察所述半导体基板时与所述初级绕组导体分离，并且在所述绝缘层的内部设置为具有沿与所述半导体基板的所述表面平行的方向延伸的第二中心轴的第二四边形螺旋形状，与所述初级绕组导体磁耦合，由所述导体膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中贯，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP