具有高品质因子的电感制造技术

本实用新型专利技术揭露一种具有高品质因子的电感。该电感包括：一基底、一内层电感层、一保护层、一顶部电感层以及一焊接区电感层。其中，介电层覆盖于基底表面，且具有至少一介电层开口，另外，内层电感层设置于介电层内。顶部电感层填满介电层开口，且与内层电感层电性连接。还有，保护层设置于介电层表面，且具有一保护层开口，以露出顶部电感层。此外，焊接区电感层填满保护层开口，且与顶部电感层电性连接。将一部分电感制作于介电层内部，另一部分的电感于制作组件区的焊接区的同时以铜铝合金材质制作于保护层表面，如此一来，可以大幅增加介电层内的电感部分，又可降低阻值（Ｒｓ）。因此可增高品质因子，又可扩大其适用的频率范围。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种集成电路，特别是有关于一种具有高品质因子(简称Q值)的电感。
技术介绍
电感器一般均由缠绕成螺旋状的导线所构成，其在通讯设备的射频(radio frequency；RF)电路上的应用相当广泛，例如可应用在移动电话、无线电路、无线调制解调器、以及其它的通讯器材。在集成电路技术的进步下，使得电感器可以利用集成电路技术来制造，且可将电感与其它组件整合于单一芯片上，以降低制造电路所需耗费的成本。目前，常见整合于集成电路制程的电感器的结构为回旋状金属层。Maeda等人于公元2003年4月1日公告的美国专利第6,541,841号揭露一种具有高频电路电感的半导体组件”semiconductor device includinghigh frequency circuit with inductor”，便揭示一种将电感整合于半导体组件的技术。一般说来，品质因子Q是电感性质好坏的一大关键，而增加品质因子Q的方法有二一为增加厚度、二为降低阻值。目前电感的制作是与金属内联机的制作整合于同一程序，较为常见的方法是利用电化学电镀法(Electrochemical Plating；ECP)制作。然而，电化学电镀法在厚度上有所限制，无法制作厚度过的大电感。所以，增加电感厚度以期提高品质因子Q的方法将遇到瓶颈。因此，急需寻求其它的方法以改善品质因子Q，以因应日趋复杂的电子组件，且扩大其使用频率范围。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决上述问题，本技术主要目的在于提供一种具有高品质因子的电感，可适用于与半导体金属化的技术整合。本技术的目的之一在于提供一种具有高品质因子的电感，可大幅增加电感的厚度。本技术的目的之二在于提供一种具有高品质因子的电感，以增加电感的适用频率范围。本技术的主要特征在于将电感分为三部分。第一部分电感(内层电感层)制作于介电层内部，第二部分的电感(顶部电感层)制作于顶部内联机的相对应位置。第三部分(焊接区电感层)制作于组件区的焊接区(bonding pad)的相对应位置。如此一来，可以大幅增加介电层内的电感部分，又可降低阻值(Rs)，因此不但可增高品质因子，又可扩大其适用的频率范围。为获致上述的目的，本技术提出一种具有高品质因子的电感，主要是包括一基底、一内层电感层、一保护层一顶部电感层以及一焊接区电感层。其中上述介电层覆盖于上述基底表面，且上述介电层表面具有至少一介电层开口。上述内层电感层设置于上述介电层内。并且，顶部电感层填满上述介电层开口，且与上述内层电感层电性连接。此外，上述保护层设置于上述介电层表面，且具有一保护层开口，以露出上述顶部电感层。还有，焊接区电感层，填满上述保护层开口，且与上述顶部电感层电性连接。如前所述，上述介电层是以低介电材料构成。另外，上述保护层的材质包括氧化物、氮化物或堆栈氧化物/氮化物的组合。如前所述，上述内层电感层是呈回旋状，其材质可包括铜、铝或铜铝合金，其厚度可约为20～40μm。如前所述，上述顶部电感层是呈回旋状，其材质可包括铜、铝或铜铝合金，其厚度可约为10～20μm。根据本技术，上述顶部电感层与上述焊接区电感层可以呈图案相同且重迭的回旋状。其中，上述顶部电感层与上述焊接区电感层的图案是矩形、正方形、八角形、圆形或任意多边形。根据本技术，上述内层电感层可以是一延伸导线，也可以呈现回旋状。并且，为获致上述的目的，本技术又提出一种具有高品质因子的电感，主要是包括一基底、一延伸导线、一顶部电感层、一保护层以及一焊接区电感层。其中，上述介电层覆盖于上述基底表面，且上述介电层表面具有至少一介电层开口。此外，上述延伸导线设置于上述介电层内。上述顶部电感层填满上述介电层开口，且与上述延伸导线电性连接。另外，上述保护层设置于上述介电层表面，且具有一保护层开口，以露出上述顶部电感层。接着，上述焊接区电感层，填满上述保护层开口，且与上述顶部电感层电性连接。再者，本技术更提出一种具有高品质因子的电感，主要是包括一基底、一金属层、一顶部电感层、一顶部内联机层、一保护层、一焊接区电感层以及一焊接区。其中，上述介电层覆盖于上述基底表面，上述基底包括一组件区与一电感区，且上述介电层表面分别于上述组件区与上述电感区皆具有至少一介电层开口。并且，上述金属层，设置于上述电感区的上述介电层内。此外，上述内联机层设置于上述组件区的上述介电层内。上述顶部电感层，填满上述电感区的上述介电层开口，且与上述金属层电性连接。并且，上述顶部内联机层，填满上述组件区的上述介电层开口，且与上述内联机层电性连接。还有，上述保护层设置于上述介电层表面，且分别于上述组件区与上述电感区皆具有多个保护层开口，以分别露出上述顶部电感层与上述顶部内联机层。上述焊接区电感层，填满上述电感区的上述保护层开口，且与上述顶部电感层电性连接。最后，上述焊接区填满上述组件区的上述保护层开口，且与上述顶部内联机层电性连接。根据本技术，上述金属层可以是一延伸导线，也可以呈回旋状。附图说明图1A至图1E是显示根据本技术的电感制作的一较佳实施例的制程剖面图。图2A与图2B是显示根据本技术的一较佳实施例的电感层俯视图。符号说明200～基底； 202～介电层202；204d～内层电感层； 206、208～金属插塞；212～顶部电感层； 210～顶部内联机层；214～保护层； 218～焊接区电感层；216～焊接区； 10～组件区；20～电感区；I、II～开口；204a、204b、204c～多重内联机。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下 以下请配合参考图1A至图1E的制程剖面图与图2A、图2B的俯视图，说明根据本技术的一较佳实施例。首先，请先参照图1E，说明本技术的具高品质因子的电感的结构。该结构主要包括一基底200、一介电层202、多重内联机204a、204b、204c、一金属插塞206、208、一内层电感层204d、一顶部内联机层210、一顶部电感层212、一保护层214、一焊接区电感层218以及一焊接区216。其中，基底200，例如为半导体硅基底，可包括一组件区10与一电感区20，半导体基底200的组件区10表面可能具有任何所需的半导体组件。基底200具有一介电层202覆盖于其表面。且，介电层202内具有单层或多层内联机204a、204b、204c，并且以金属插塞206电性连接。内层电感层204d设置于电感区20的介电层202内。并且，顶部内联机层210设置于组件区10的上述介电层202表层的介电层开口内，且以金属插塞208与内层内联机层204c电性连接。顶部电感层212设置于电感区10的上述介电层202表层的介电层开口内，且以金属插塞208与内层电感层204d电性连接。另外，保护层214设置于介电层202表面，且具有多个保护层开口，以分别露出顶层电感层212与顶部内联机层210表面。再者，焊接区电感层218填满电感区20的保护层开口。另外，焊接区216填满组件区10的保护层开口，且与顶部内联机层210电性连接。焊接区电感层218填满电感区20的保护层开口，且与顶部电感层212电性连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高品质因子的电感，其特征在于，包括：一基底，具有一介电层覆盖于上述基底表面，且上述介电层表面具有至少一介电层开口；一内层电感层，设置于上述介电层内；一顶部电感层，填满上述介电层开口，且与上述内层电感层电性连接 ；一保护层，设置于上述介电层表面，且具有一保护层开口，以露出上述顶部电感层；一焊接区电感层，填满上述保护层开口，且与上述顶部电感层电性连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王松雄，陈硕懋，许恒铭，管瑞丰，赵治平，林志贤，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]