用以抑制电感Q值下降的电感结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用以抑制电感Ｑ值下降的电感式结构，至少包含：护层形成于一绝缘层之上，该绝缘层包含介层窗形成于其中。螺旋主体，位于护层之上且回填于介层窗中，覆盖层覆盖于螺旋主体之上，其中上述的介层窗口面积大于５微米乘以５微米，用以降低介层窗电阻，其中该螺旋主体的厚度约６至２６微米之间，用以降低串连电阻。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术与一种集成电路的制程有关，特别是一种电感结构用以降低因介层窗电阻所造成的电感Q值下降问题。一般集成电路的平面电感器中(planar inductor)包含一螺旋状的主体结构，上述的螺旋状主体包含以矩形、圆形、椭圆形或其它多边形之以一中心点向外旋转发散的外观。一美国专利号US5416356则有揭露相关的螺旋状电感器。电感器的Q值为一此元件的参数，其为储存于电感器中的磁能与能量消散(power dissipated)的比值。而Q值与电感的阻抗有关，电感器的总电感可以区分为自感以及互感两部分。自感主要是导线中电流与自身的磁场感应所发生的交互作用，互感则是导线中电流与相邻磁场感应所发生的交互作用，而Q值则与电感的DC电阻成反比。因此过高的电阻往往造成电感Q值下降。美国专利号US544631揭露一种降低电感总DC电阻的方法。藉由提供不同金属层的螺旋状平面电感(spiral planar inductors in difference levelof metal)，DC电阻将降低与平行连接的绕曲数目有关(the reduction In DCresistance depends on the number of parallel connected windings)。因此利用上述专利所提供的结构可以提升电感的Q值。在上述的技术中，过高的介层窗电阻以及在其下穿过的底层金属线是降低Q值的主要因素。本专利技术的另一目的为利用降低介层窗电阻以及增加螺旋主体的金属层厚度，用以抑制电感Q值下降的电感结构。一种电感结构，至少包含护层，形成于一绝缘层之上，该绝缘层包含介层窗形成于其中；螺旋主体，位于该护层之上且回填于该介层窗中；及覆盖层，覆盖于该螺旋主体之上。一种用以抑制电感Q值下降的电感结构，至少包含一螺旋主体，其特征在于上述的螺旋主体位于护层之上且一覆盖层覆盖于该螺旋主体之上。其中做为该螺旋主体导电通道的介层窗口面积大于5微米乘以5微米，用以降低介层窗电阻，其中该螺旋主体的厚度约为6微米至26微米之间，用以降低串连电阻。覆盖层的组成包含聚醯亚胺(Polyimide)、氮化矽材质或其组合。基于本专利技术的结构，螺旋主体金属电阻可达现有技术的十三分之一，而将上述的介层窗开口扩大增加面积，与现有技术相比较，可将介层窗接触电阻视为零。最后电感的总电阻RS约为原先的十三分之一，大大的提高电感的Q值。附图说明图1为本专利技术的截面图；图2为本专利技术的俯视图；图3为电路示意图。主要元件对照表绝缘材质 2，金属层 4，护层 6，电感螺旋主体 8，金属栓10，聚醣亚胺或氮化矽材质 12。金属层4可以配置于绝缘材质之中，做为内连线之功用。一护层(passivation)6可以沉积于上述绝缘材质2之上，复数个介层窗利用习知的微影制程形成于金属层4以及护层6之间。介层窗的开口较传统的介层窗口大，用以降低接触电阻进而提升Q值(于低频时，Q约等于wL/R)。值得注意的是，本专利技术的电感制作于护层6的上方，不象现有技术植于内部。是故可以扩大介层窗的开口面积。举一较佳实施例而言，可以使用大于5微米乘以5微米的面积(现有技术约微米乘以0.16微米)。在介层窗中形成做为电感螺旋主体8的金属层，图1为沿着图2A-A切线的截面。由图1可以看出螺旋的切面8a，金属栓10回填于介层窗之中用以与底层金属层4连接，形成电讯通道。而此螺旋主体8厚度介于6-26微米之间，较厚于现有技术的厚度，用以降低电成串连电阻。现有技术的电感植于内部，其厚度约为2微米，造成无法增加其厚度用以降低串连电阻，因扩大厚度有违于缩小元件的趋势，然而本专利技术将电感形成于护层6之上则可免去其困扰。一覆盖层12覆盖于元件之上用以保护电感。覆盖层12的组成包含聚醯亚胺(polyimide)、氮化矽材质或其组合。参阅图3，其为电路的示意图，可知电感的总电阻R＝螺旋主体金属电阻+介层窗接触电阻基于本专利技术的结构，螺旋主体金属电阻可达现有技术的十三分之一，而将上述的介层窗开口扩大增加面积，与先前技术相较，可将介层窗接触电阻视为零。最后电感的总电阻RS约为原先的十三分之一，大大的提高电感的Q值。本专利技术以较佳实施例说明如上，而熟悉此领域技艺者，在不脱离本专利技术的精神范围内，当可作些许更动润饰，其专利保护范围当视专利权利要求范围及其等同领域而定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感结构，至少包含： 护层，形成于一绝缘层之上，该绝缘层包含介层窗形成于其中； 螺旋主体，位于该护层之上且回填于该介层窗中；及 覆盖层，覆盖于该螺旋主体之上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电感结构，至少包含护层，形成于一绝缘层之上，该绝缘层包含介层窗形成于其中；螺旋主体，位于该护层之上且回填于该介层窗中；及覆盖层，覆盖于该螺旋主体之上。2.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于上述的介层窗口面积大于5微米乘以5微米，用以降低介层窗电阻。3.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于上述的螺旋主体的厚度约6至26微米之间，用以降低串连电阻。4.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于上述的螺旋主体包含金属材质。5.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于上述的覆盖层包含聚醯亚胺(Polyimide)、氮化矽或其组合。6.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于其中更包含金属栓形成于该介层窗之中。7.一种用以抑...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡肇杰，王是琦，
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：71[中国|台湾]