垂直定向的半导体器件及其屏蔽结构制造技术

本发明专利技术涉及半导体器件。半导体器件包括：衬底；设置在衬底上方的电容器；设置在衬底上方并具有包围电容器的线圈部件的电感器；以及在衬底上方并配置成围绕线圈部件的屏蔽结构。本发明专利技术还提供了垂直定向的半导体器件及其屏蔽结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，更具体地，涉及垂直定向的半导体器件及其屏蔽结构。
技术介绍
半导体集成电路(IC)产业已经经历了快速增长。IC材料和设计的技术进步产生了多代1C，每一代都具有比前一代更小且更复杂的电路。然而，这些进步增加了加工和制造IC的复杂度，并且对于实现这些进步来说，需要在加工和制造IC方面的类似发展。在集成电路演进的过程中，功能密度(即，每芯片面积互连器件的数量)通常增加而几何尺寸(即，使用制造工艺可生产的最小部件(或线))减小。可以在半导体IC上形成各种有源或无源电子部件。例如，可以在半导体IC上形成变压器、电感器、电容器等。然而，形成在IC上的传统电子部件会面临诸如过量空间消耗、较差器件性能、不适当的屏蔽和高制造成本的缺点。因此，虽然半导体IC上的现有电子部件通常足以用于它们预期的目的，但它们不能够在每个方面都完全满足要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括衬底，具有通过X轴和垂直于所述X轴的Y轴限定的表面；电容器，设置在所述衬底的上方；电感器，设置在所述衬底的所述表面的上方，并具有包围所述电容器的线圈部件；以及屏蔽结构，在所述衬底的上方并配置成围绕所述线圈部件。 在一可选实施例中，所述屏蔽结构配置成与接地电源线耦合。在一可选实施例中，所述电容器和所述电感器耦合以形成电感器电容器(LC)槽。在一可选实施例中，所述屏蔽结构包括都垂直于所述衬底的所述表面的第一侧部和第二侧部，所述线圈部件置于所述第一侧部和所述第二侧部之间。在一可选实施例中，所述第一侧部和所述第二侧部的每一个都包括第一金属线和第二金属线，每一个都属于对应的金属层；以及通孔部件，沿着与所述X轴和所述Y轴垂直的第三轴连接所述第一金属线和所述第二金属线。在一可选实施例中，所述通孔部件为加长通孔部件。在一可选实施例中，所述屏蔽结构进一步包括配置成与所述第一侧部和所述第二侧部在一起的底部以屏蔽所述电感器的所述线圈部件。在一可选实施例中，所述屏蔽结构的所述底部包括在同一金属层中的多条金属线；以及所述多条金属线被配置为周期性结构，使得相邻金属线之间的距离基本相等。在一可选实施例中，所述屏蔽结构进一步包括配置成与所述第一侧部、所述第二侧部和所述底部在一起的顶部，使得所述线圈部件被包围。在一可选实施例中，所述电容器包括阳极部件和阴极部件，其中，所述阳极部件包括多个第一导电部件，所述阴极部件包括多个第二导电部件，其中，所述第一导电部件与所述第二导电部件相互交叉。 在一可选实施例中，沿着所述Y轴和垂直于所述衬底的表面的Z轴,所述第一导电部件与所述第二导电部件相互交叉。在一可选实施例中，所述第一导电部件和所述第二导电部件的每一个都包括两条金属线，沿着所述X轴延伸；以及至少一个金属通孔，沿着所述Z轴延伸并互连所述两条金属线。 在一可选实施例中，所述第一导电部件和所述第二导电部件的每一个都沿着与所述衬底的表面垂直的Z轴延伸；以及沿着所述X轴和所述Y轴，所述第一导电部件与所述第二导电部件相互交叉。在一可选实施例中，所述第一导电部件和所述第二导电部件的每一个都包括通过多个通孔部件沿着第三轴互连的多条金属线；以及具有多个互连层的互连结构，所述互连结构设置在所述衬底的上方，以及其中，所述金属线的每一条都属于所述互连结构的对应互连层。在一可选实施例中，所述电感器的所述线圈部件包括在第一金属层中的第一部分和在第二金属层中的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分通过至少一个通孔部件连接。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括半导体衬底；以及互连结构，形成在所述衬底的上方，所述互连结构包括电容器，具有阳极部件和阴极部件；和电感器，被设置为接近所述电容器并与所述电容器耦合，其中，所述电感器包括线圈部件和包围所述线圈部件的屏蔽结构。在一可选实施例中，所述电感器围绕所述电容器进行卷绕。在一可选实施例中，所述屏蔽结构连接至接地线，并且所述屏蔽结构还包括第一侧部和第二侧部，所述线圈部件置于第一侧部和第二侧部之间；以及底部，在所述线圈部件的下方，并与所述第一侧部和所述第二侧部连接。在一可选实施例中，所述阳极部件包括多个第一导电部件，所述阴极部件包括多个第二导电部件，其中，所述第一导电部件和所述第二导电部件相互交叉。根据本专利技术的又一个方面，还提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括提供衬底；以及在所述衬底的上方形成互连结构，所述互连结构具有通过多个通孔互连的多条导线，其中，所述形成互连结构包括使用导线的子集和通孔的子集形成电感器电容器(LC)槽，其中所述LC槽包括电容器，所述电容器被形成为具有阳极部件和与所述阳极部件相互交叉的阴极部件；以及所述LC槽包括电感器，所述电感器具有线圈部件和包围所述线圈部件的屏蔽部件，其中，所述线圈部件和所述屏蔽部件围绕所述电容器进行卷绕。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚讨论起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。图1是示出 根据本专利技术各个方面的制造半导体器件的方法的流程图。图2至图3是处于制造的不同阶段的半导体器件的示意性部分横截面侧视图。图4示出了根据一实施例的电感器电容器(LC)槽的透视图。图5示出了图4中的LC槽的电感器的部分透视图。图6和图7示出了根据各个实施例的电感器的截面图和俯视图。图8示出了另一实施例中的电感器的截面图。图9是根据一实施例的图5中电感器的线圈部件的透视图。图10是根据一实施例的LC槽的电容器的透视图。图11是根据另一实施例的LC槽的电容器的透视图。图12是根据另一实施例的LC槽的电容器的透视图。图13是根据另一实施例的LC槽的电容器的透视图。图14和图15是根据其他实施例的LC槽的电感器的透视图。具体实施例方式应该理解，以下公开提供了许多不同的实施例或实例以用于实现各种实施例的不同特征。以下将描述部件和配置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例，并不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，第一部件形成在第二部件上或第二部件上方可包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，并且还包括另外的部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第一和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可以在各个实例中重复参考数字和/或字符。这种重复是为了简化和清楚的目的，而且其本身没有规定所讨论的各个实施例和/或结构之间的关系在图1中示出的是用于制造半导体器件的方法20的流程图，其中，该半导体器件包括集成到一起的电容器和电感器。图2和图3是根据本专利技术的各个方面制造的半导体器件30的示意性部分横截面侧视图。参照图1至图3以及附加参照图4至图15共同描述半导体器件30及其制造方法20。半导体器件30可包括集成电路(IC)芯片、片上系统(SoC)或它们的一部分，其可以包括各种无源和有源微电子器件，诸如电容器、电容器、电感器、二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、双极结晶体管(BTJ)、横向扩散MOS(LDMOS)晶体管、高功率MO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：衬底，具有通过X轴和垂直于所述X轴的Y轴限定的表面；电容器，设置在所述衬底的上方；电感器，设置在所述衬底的所述表面的上方，并具有包围所述电容器的线圈部件；以及屏蔽结构，在所述衬底的上方并配置成围绕所述线圈部件。

【技术特征摘要】
2011.10.13 US 13/272,8661.一种半导体器件，包括 衬底，具有通过X轴和垂直于所述X轴的Y轴限定的表面； 电容器，设置在所述衬底的上方； 电感器，设置在所述衬底的所述表面的上方，并具有包围所述电容器的线圈部件；以及 屏蔽结构，在所述衬底的上方并配置成围绕所述线圈部件。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述屏蔽结构配置成与接地电源线耦合。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电容器和所述电感器耦合以形成电感器电容器(LC)槽。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述屏蔽结构包括都垂直于所述衬底的所述表面的第一侧部和第二侧部，所述线圈部件置于所述第一侧部和所述第二侧部之间。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第一侧部和所述第二侧部的每一个都包括 第一金属线和第二金属线，每一个都属于对应的金属层；以及通孔部件，沿着与所述X轴和所述Y轴垂直的第三轴连接所述第一金属线和所述第二金属线。6.一种半导体器件，包括 半导体衬底；以及 互连结构，形成在所述衬底的上方，所述互连结构包括 电容器，具有阳极部件和阴极部...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓秀英，
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：