【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无源半导体器件及其制造方法,尤其是一种应用于集成电路中的集成电感元件及其制造方法。
技术介绍
随着科学技术的进步和社会信息化程度的提高,计算机无线网络、移动通讯、无绳电话、非接触IC卡等越来越多的领域开始使用射频技术,促成了射频集成电路(RFIC)的迅速发展。高工作频率、低噪声、低功耗、低电源电压、低失真,低成本这些射频电路的设计要求使集成电感的使用成为必要。由于电感品质因数Q将影响电路相噪声,电感自谐振频率将影响电路的工作频率;因此电感设计两个主要任务就是如何提高电感品质因数和自谐振频率。如图1所示是现有的平面集成电感的俯视图,采用了平面螺旋结构。由于这种集成电感制作在与衬底平行的一个平面或几个平面上。高频下,电感线圈中的电流会形成交变的磁场B(t),这个交变的磁场则会在衬底中形成涡流Isub,涡流方向和电感线圈中电流方向相反,如图2所示,即衬底的镜像电流。该电流会导致除电感线圈的方块电阻外,电感额外的电阻能量损失,同时这个镜像会和原来的电感产生互感使整个电感的电感值减小,严重影响电感品质因数和自谐振频率。现有技术都是从减小衬底的损耗入手, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种立体集成电感,其特征在于包括衬底层、二氧化硅介质层和单方向绕行立体螺旋的金属线圈;所述的二氧化硅介质层设置在衬底层上;所述的底层平行金属线设置在衬底与二氧化硅介质层之间,顶层平行金属线设置在二氧化硅介质层上;所述的金属线圈包括一组底层平行金属线和一组顶层平行金属线;底层和顶层平行金属线,通过竖直穿过二氧化硅介质层的接触孔内表面溅射的金属相连,形成以二氧化硅介质层为芯的单方向绕行的立体螺旋的金属线圈。2.根据权利要求1所述的立体集成电感,其特征在于所述电感线圈的结构如下所述如果对于底层平行金属线和顶层平行金属线都从相同的一侧,顺次标号;则第一顶层金属线的一端连接压焊块,另一端通过竖直穿过二氧化硅介质层的接触孔内表面溅射的金属,与第一底层金属线的一端相连,第一底层金属线的另一端以同样的方式与第二顶层金属线的一端相连,第二顶层金属线的另一端以同样的方式与第二底层金属线的一端相连,顺次连接,直到最后一条顶层金属线一端连接到最后一条底层金属线一端,一端连接另一个压焊块,形成以二氧化硅介质层为芯的单方向绕行的金属线圈。3.根据权利要求1或2所述的立体集成电感,其特征在于所述的二氧化硅介质层的厚度为1-1.5微米,最佳为1.2-1.5微米。4.根据权利要求1或2所述的立体集成电感,其特征在于所述的底层平行金属线和顶层平行金属线成一定的角度,与接触孔内表面的金属一同形成以二氧化硅介质层为芯的单方向绕行的立体螺旋的金属线圈。5.根据权利要求1或2所述的立体集成电感,其特征在于所述的Si衬底层可以采用体硅衬底和SOI衬底。6.根据权利要求1或2所述的立体集成电感,其特征在于所述的二氧化硅介质层的中心设有条状的磁性材料,作为金属线圈的磁芯。7.一种立体集成电感的制造方法,其特征在于包括如下步骤步骤一、对制作电感的原始硅片进行加工,完成立体电感衬底层的制作;步骤二、在衬底上面溅射一层金属,厚度为0.8-1.2微米,采用光刻刻蚀该层金属,形成电感底层金属图形;步骤三、采用等...
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