一种电感及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种电感及其制作方法，其中方法包括如下步骤：沉积电感第一金属层，电感第一金属层包含多个分立的金属段；在电感第一金属层上沉积第一氮化物层；在第一氮化物层上沉积电感第二金属层，电感第二金属层横跨金属段中间位置；在电感第二金属层上沉积第二氮化物层；对金属段两端上的第一氮化物进行开口；以开口为桥墩制作空气桥使得不同的金属段的首尾连接，金属段与空气桥构成的电感线圈缠绕电感第二金属层。本技术方案可以制作出立体的电感，在高频条件下品质因数较佳，同时具有较大的电感。

【技术实现步骤摘要】
一种电感及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件上电感制作领域，尤其涉及一种电感及其制作方法。
技术介绍
现有技术中，大多采用平面结构的集成电感，随着电路应用的复杂化，传统的集成电感无法呈现出较好的特性；集成传统电感的滤波电路无法滤除骚扰电磁场在传输线之间产生差模电流，从而在在负载上引起干扰。另外现有技术中，集成电感由于集成电路的制程与材料的限制，很难同时达到高电感值和高品质因数Q值。现有的技术的电感制备过程为：第一，首先衬底进行电感主体金属的蒸镀(第一金属层)，同时将电感主体两端引出；第二，在电感主体金属蒸镀完成的情况下，进行保护层的覆盖；第三，在步骤二基础上进行平坦化工艺；第四，进行第二金属层的沉积工艺，第二金属层将延着平坦化层材质的轮廓路径将各段独立的第一金属层连接起来。
技术实现思路
为此，需要提供一种电感及其制作方法，解决现有平面电感很难同时达到高电感值和高品质因数的问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种电感制作方法，包括如下步骤：沉积电感第一金属层，电感第一金属层包含多个分立的金属段；在电感第一金属层上沉积第一氮化物层；在第一氮化物层上沉积电感第二金属层，电感第二金属层横跨金属段中间位置；在电感第二金属层上沉积第二氮化物层；对金属段两端上的第一氮化物进行开口；以开口为桥墩制作空气桥使得不同的金属段的首尾连接，金属段与空气桥构成的电感线圈缠绕电感第二金属层。进一步地，在沉积电感第一金属层时，同时沉积晶体管的栅极金属；在沉积电感第二金属层时，同时沉积晶体管第一金属层；在制作空气桥时，同时沉积晶体管第二金属层。进一步地，沉积晶体管的栅极金属为沉积晶体管的耗尽型栅极金属；则在沉积栅极金属前还包括步骤：沉积增强型栅极金属。进一步地，所述第二金属层为封闭环状，金属段与空气桥构成的电感线圈往一方向缠绕电感第二金属层，金属段与空气桥构成的电感线圈的首尾段从电感第二金属层的一侧引出。进一步地，所述第二金属层为方形，金属段与空气桥构成的电感线圈往一方向缠绕电感第二金属层的三个边，金属段与空气桥构成的电感线圈的首尾段从电感第二金属层剩下的一个边引出。本专利技术提供一种电感，所述电感由上述任意一项的方法制得。本专利技术提供一种电感，包括电感第一金属层、电感第二金属层、第一氮化物层、第二氮化物层和空气桥；电感第一金属层包含多个分立的金属段，第一氮化物层沉积在电感第一金属层的金属段上，电感第二金属层沉积在第一氮化物层上，电感第二金属层横跨金属段中间位置，第二氮化物层沉积在电感第二金属层上，金属段两端上的第一氮化物设置有开口，开口作为空气桥的桥墩，空气桥连接不同的金属段的首尾，金属段与空气桥构成的电感线圈缠绕电感第二金属层。进一步地，所述第二金属层为封闭环状，金属段与空气桥构成的电感线圈往一方向缠绕电感第二金属层，金属段与空气桥构成的电感线圈的首尾段从电感第二金属层的一侧引出。进一步地，所述第二金属层为方形，金属段与空气桥构成的电感线圈往一方向缠绕电感第二金属层的三个边，金属段与空气桥构成的电感线圈的首尾段从电感第二金属层剩下的一个边引出。区别于现有技术，上述技术方案可以制作出立体的电感，在高频条件下品质因数较佳，同时具有较大的电感值。附图说明图1为本专利技术一实施例的电感第一金属层的结构示意图；图2为本专利技术一实施例的电感第一金属层上沉积第一氮化物层的结构示意图；图3为本专利技术一实施例的电感第二金属层的结构示意图；图4为本专利技术一实施例的电感第二金属层上沉积第二氮化物层的结构示意图；图5为本专利技术一实施例的第一氮化物层开口的结构示意图；图6为本专利技术一实施例的空气桥制作后的结构示意图；。附图标记说明：1、电感第一金属层，2、电感第二金属层，3、开口，4、空气桥。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1到图6，本实施例提供一种电感制作方法，一般可以在半导体器件的外延片上进行制作。包括如下步骤：沉积电感第一金属层1，电感第一金属层包含多个分立的金属段，形成的结构如图1所示。而后在电感第一金属层上沉积第一氮化物层，使得第一氮化物覆盖每个金属段，如图2所示。本专利技术的氮化物起到绝缘的作用，如可以是氮化硅等。而后在第一氮化物层上沉积电感第二金属层2，电感第二金属层横跨金属段中间位置，即电感第二金属层没有横跨金属段两端位置，这样方便后面金属段两端的连接，结构如图3所示。在电感第二金属层上沉积第二氮化物层，结构如图4所示，使得第二氮化物层包覆电感第二金属层。对金属段两端上的第一氮化物进行开口3，使得开口处的电感第一金属层露出，结构如图5所示。以开口为桥墩制作空气桥4使得不同的金属段的首尾连接，金属段与空气桥构成的电感线圈缠绕电感第二金属层，结构如图6所示。空气桥是金属结构，用于将不同的金属段之间进行连接，一般是连接相邻的金属段，空气桥会横跨电感第二金属层，且空气桥的螺旋前进方向为沿着电感第二金属层的方向，即空气桥沿着电感第二金属层依次排列。这样空气桥和金属段可以串成一个螺旋的电感线圈，由于电感第二金属层横跨金属段中间位置，则电感第二金属层会置于螺旋的电感线圈内部，形成类似电感铁芯的作用，可以增大电感的电感量，以及立体的电感结构在高频条件下品质因数较佳。本专利技术的电感可以在晶体管制作的同时进制作，这样可以在不增加现有晶体管的工艺步骤的情况下完成电感的制作。具体地，在沉积电感第一金属层时，同时沉积晶体管的栅极金属；即在一次金属沉积中分别沉积电感第一金属层和栅极金属。以及在沉积电感第二金属层时，同时沉积晶体管第一金属层；即在一次金属沉积中分别沉积电感第二金属层和晶体管第一金属层。在制作空气桥时，同时沉积晶体管第二金属层；即在一次金属沉积中分别沉积电感空气桥和晶体管第二金属层。进一步地，沉积晶体管的栅极金属为沉积晶体管的耗尽型栅极金属；则在沉积栅极金属前还包括步骤：沉积增强型栅极金属。这样可以同时实现耗尽型晶体管和增强型晶体管的制作。而后为了完成晶体管的制作，在沉积晶体管第一层金属和晶体管第二层金属时，要分别对耗尽型栅极金属的晶体管和增强型栅极金属的晶体管的第一层金属和第二层金属进行沉积。在一个实施例中，一个完整的工艺步骤如下：第一步：外延片表面清洗及器件源级/漏级金属沉积工艺，沉积源极和漏极。第二步：增强型栅极光刻工艺，光阻开窗位置为强型栅极位置。第三步：增强型栅极金属沉积工艺，在增强型栅极位置制作增强型栅极金属。第四步：耗尽型栅极光刻工艺，开窗位置包含耗尽型栅极及电感第一金属层位置。第五步：耗尽型栅极金属沉积工艺，沉积位置为耗尽型栅极位置及电感第一金属层位置，一次金属沉积即可以实现耗尽型栅极金属和电感第一金属层的制作。第六步：第一层氮化物沉积，覆盖耗尽型栅极金属和电感第一金属层。第七步：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电感制作方法，其特征在于，包括如下步骤：/n沉积电感第一金属层，电感第一金属层包含多个分立的金属段；/n在电感第一金属层上沉积第一氮化物层；/n在第一氮化物层上沉积电感第二金属层，电感第二金属层横跨金属段中间位置；/n在电感第二金属层上沉积第二氮化物层；/n对金属段两端上的第一氮化物进行开口；/n以开口为桥墩制作空气桥使得不同的金属段的首尾连接，金属段与空气桥构成的电感线圈缠绕电感第二金属层。/n

【技术特征摘要】
1.一种电感制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
沉积电感第一金属层，电感第一金属层包含多个分立的金属段；
在电感第一金属层上沉积第一氮化物层；
在第一氮化物层上沉积电感第二金属层，电感第二金属层横跨金属段中间位置；
在电感第二金属层上沉积第二氮化物层；
对金属段两端上的第一氮化物进行开口；
以开口为桥墩制作空气桥使得不同的金属段的首尾连接，金属段与空气桥构成的电感线圈缠绕电感第二金属层。


2.根据权利要求1所述的一种电感制作方法，其特征在于：
在沉积电感第一金属层时，同时沉积晶体管的栅极金属；
在沉积电感第二金属层时，同时沉积晶体管第一金属层；
在制作空气桥时，同时沉积晶体管第二金属层。


3.根据权利要求2所述的一种电感制作方法，其特征在于：
沉积晶体管的栅极金属为沉积晶体管的耗尽型栅极金属；
则在沉积栅极金属前还包括步骤：
沉积增强型栅极金属。


4.根据权利要求1所述的一种电感制作方法，其特征在于：所述第二金属层为封闭环状，金属段与空气桥构成的电感线圈往一方向缠绕电感第二金属层，金属段与空气桥构成的电感线圈的首尾段从电感第二金属层的一侧引出。


5.根据权利要求4所述的一种电感制作方...

【专利技术属性】
技术研发人员：林豪，王潮斌，詹智梅，陈智广，陈东仰，林张鸿，林伟铭，
申请(专利权)人：福建省福联集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35