【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件，具体地，涉及一种钴基磁性薄膜电感器及其制作方法。
技术介绍
1、电感器是电子电路中三大核心元件之一，承担着滤除噪声、筛选信号、维持电流稳定以及抑制电磁干扰等关键角色。电感器被广泛应用于通信、计算机、音视频设备、家用电器、自动化电子设备和电信广播设备等多种电子产品中。随着微电子机械系统（mems）技术和半导体集成电路技术的持续进步，电子电路正变得更加微型化、轻量化和集成化，这对电感器的性能提出了更高的要求。在早期，平面电感器主要为无磁芯的空心电感器，由于没有磁芯材料带来的磁损耗，所以平面电感器能够实现较高的品质因数q和自谐振频率。然而，空心电感器的电感密度较低，为了在集成电路中达到足够的电感值和品质因数，必然需要大量的线圈，导致体积变大，这与集成电路的小型化趋势相冲突。为了显著减少线圈匝数和降低电感器的尺寸，采用磁性薄膜技术制造薄膜电感器成为了一种创新的解决方案。尽管结合磁性薄膜的平面电感器能够显著提升电感性能，但它工作频率相对较低，在高频下难以实现高电感值和高品质因数。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种钴基磁性薄膜电感器及其制作方法，用以解决现有技术中电感器在高频下难以实现高电感值和高品质因数的问题。
2、本专利技术提供了一种钴基磁性薄膜电感器，包括：衬底层、磁性层、绝缘层和金属线圈层；其中，
3、所述磁性层设置在所述衬底层的表面上；
4、所述绝缘层设置在所述磁性层的远离所述衬底层的表面上，并均匀覆盖所述磁性层的远
5、所述金属线圈层设置在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面上；
6、其中，所述衬底层为玻璃基片，所述磁性层的材料为钴基非晶软磁材料。
7、在一个实施例中，所述磁性层是通过沉积工艺，在所述衬底层上沉积所述钴基非晶软磁材料得到的；并且所述绝缘层是通过沉积工艺，在所述磁性层的远离所述衬底层的表面沉积二氧化硅或氮化硅得到的。
8、在一个实施例中，所述金属线圈层是通过以下步骤得到的：
9、通过沉积工艺，在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面沉积金属膜层；
10、使用光刻胶，通过光刻工艺，在所述金属膜层的远离所述衬底层的表面制作线圈掩模图形；
11、通过蚀刻工艺，对所述金属膜层进行刻蚀，得到金属线圈；并且
12、去除所述光刻胶以露出所述金属线圈，得到所述金属线圈层。
13、在一个实施例中，所述沉积工艺是物理气相沉积、化学气相沉积和原子层沉积中的任意一种。
14、在一个实施例中，所述金属线圈层是通过以下步骤得到的：
15、定制含有所述金属线圈层的图案的金属薄片作为掩膜，所述金属薄片的尺寸大于所述玻璃基片的尺寸，所述金属薄片的厚度大于所述金属线圈层的厚度，其中在所述金属薄片上，所述图案的线圈区域为通孔，其余区域为实心金属；
16、将所述金属薄片覆盖在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面并对准，并且通过夹具将所述金属薄片和所述玻璃基片夹紧固定；
17、通过溅射工艺或蒸镀工艺在被所述金属薄片覆盖的所述绝缘层的远离所述衬底层的所述表面制备金属层；并且
18、在所述金属层制备完毕后，去除所述金属薄片并清理。
19、本专利技术还提供了一种钴基磁性薄膜电感器的制作方法，包括：
20、提供玻璃基片作为衬底层；
21、在所述衬底层的上表面制作磁性层；
22、在所述磁性层的远离所述衬底层的表面制作绝缘层，使所述绝缘层均匀覆盖于所述磁性层的远离所述衬底层的表面上；并且
23、在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面制作金属线圈层；
24、其中，所述磁性层的材料为钴基非晶软磁材料。
25、在一个实施例中，在所述衬底层的上表面制作磁性层包括：通过沉积工艺，在所述衬底层上沉积所述钴基非晶软磁材料得到所述磁性层；并且在所述磁性层的远离所述衬底层的表面制作绝缘层包括：通过沉积工艺，在所述磁性层的远离所述衬底层的表面沉积二氧化硅或氮化硅绝缘层，得到所述绝缘层。
26、在一个实施例中，在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面制作金属线圈层，包括：
27、通过沉积工艺，在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面沉积金属膜层；
28、使用光刻胶，通过光刻工艺，在所述金属膜层的远离所述衬底层的表面制作线圈掩模图形；
29、通过刻蚀工艺，对所述金属膜层进行刻蚀，得到金属线圈；并且
30、去除所述光刻胶以露出所述金属线圈。
31、在一个实施例中，所述沉积工艺是物理气相沉积、化学气相沉积和原子层沉积中的任意一种。
32、在一个实施例中，在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面制作金属线圈层，包括：
33、定制含有所述金属线圈层的图案的金属薄片作为掩膜，所述金属薄片的尺寸大于所述玻璃基片的尺寸，所述金属薄片的厚度大于所述金属线圈层的厚度，其中在所述金属薄片上，所述图案的线圈区域为通孔，其余区域为实心金属；
34、将所述金属薄片覆盖在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面并对准，并且通过夹具将所述金属薄片和所述玻璃基片夹紧固定；
35、通过溅射工艺或蒸镀工艺在被所述金属薄片覆盖的所述绝缘层的远离所述衬底层的所述表面制备金属层；并且
36、在所述金属层制备完毕后，去除所述金属薄片并清理。
37、本专利技术通过以玻璃基片为衬底层，在衬底层的表面采用钴基非晶软磁材料制作磁性层，在磁性层的表面制作绝缘层，并使绝缘层均匀覆盖磁性层，再在绝缘层表面制作金属线圈层，通过mems工艺完成薄膜电感器的制备，确保了电感器体积的微型化，同时通过钴基非晶软磁材料作为磁性层，实现了薄膜电感器较高的电感量和品质因数。
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1.一种钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，包括：衬底层、磁性层、绝缘层和金属线圈层；其中，
2.根据权利要求1所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，所述金属线圈层是通过以下步骤得到的：
4.根据权利要求2或3所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，所述金属线圈层是通过以下步骤得到的：
6.一种钴基磁性薄膜电感器的制作方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面制作金属线圈层，包括：
9.根据权利要求7或8所述的制作方法，其特征在于，
10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述绝缘层的远离所述衬底层的表面制作金属线圈层，包括：
【技术特征摘要】
1.一种钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，包括：衬底层、磁性层、绝缘层和金属线圈层；其中，
2.根据权利要求1所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，所述金属线圈层是通过以下步骤得到的：
4.根据权利要求2或3所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的钴基磁性薄膜电感器，其特征在于，所述金属线圈层是通过以下步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：李蓥，雷虎成，李萍，谭惠文，董世杰，纪康宁，谷华锋，
申请(专利权)人：北京晨晶电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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