具有金属填充物的线圈布置的制作方法

文档序号:8320723阅读:667来源:国知局
具有金属填充物的线圈布置的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及例如在芯片上构造的线圈,尤其是用于无线电频率应用的线圈。
[0002]在制造半导体构件时,出于不同目的,将金属线圈构造在芯片上,例如,作为用于发送和/接收电路、例如用于无线通信的无线电频率线圈(RF线圈,英语“Rad1Frequency”)。用于无线通信的示例包括WLAN、蓝牙或者经由移动无线电网络的通信。出于其他目的也需要线圈,例如,用于变压器或者平衡至非平衡转换器,在一些应用情况下也称为“平衡到非平衡转换器”。这类线圈通常在金属化工艺中制造,其中,一个金属层或者典型情况下多个金属层施加在用于制造芯片的半导体晶圆上或者其他衬底上。如果所制造的线圈内部没有金属,则在后续的工艺中,这可能导致问题。与之相反,通过形成涡流,金属填充物能够例如在无线电频率应用中影响线圈的效用,因而,常规上不使用金属填充物。

【发明内容】

[0003]本发明的第一方面在于一种装置,包括:半导体衬底,构造在所述半导体衬底上的线圈,以及在所述线圈内的金属填充物,其中,所述线圈是无线电频率发送和/或接收装置的线圈。
[0004]本发明的第二方面在于一种方法,包括:在半导体衬底上构造线圈,其中,所述线圈是无线电频率发送和/或接收装置的线圈;在所述线圈内构造金属填充物。
[0005]本发明的第三方面在于一种装置,包括:金属沉积装置,其中所述金属沉积装置设立用于在半导体衬底上构造线圈以及在所述线圈内的金属填充物,其中,所述线圈是无线电频率发送和/或接收装置的线圈。
【附图说明】
[0006]参照附图来详细描述本发明的实施例。其中图1示出根据一种实施例的装置的俯视图;
图2示出根据一种实施例的制造装置的框图;
图3示出用于说明根据一种实施例的方法的流程图;
图4示出根据一种实施例的芯片的金属层的俯视图;
图5示出根据一种实施例在不同金属层中金属图案的说明性示例。
【具体实施方式】
[0007]下文详细阐述了不同的实施例。要注意,这些实施例仅仅用于说明而非解释为限制性的。
[0008]在例如示出具有多个特征的实施例时,这并非解释为所有这些特征都是实现实施例所需的。而是,其他实施例能够具有比所示出且描述的特征更少的特征、具有替换特征和/或具有额外特征。也能够将不同实施例的特征彼此组合,以便构成另外的实施例。针对这些实施例之一描述的修改和变型也能够用于其它实施例,只要未给出矛盾的内容即可。
[0009]不同实施例涉及线圈的金属填充物,其构造在衬底、例如半导体衬底上。这种具有金属填充物的线圈尤其能够与其他结构、例如电路一起集成在芯片上。在实施例中,金属填充物具有由金属化区域构成的图案,使得在一个金属层中的金属密度小于20%、例如在10%与15%之间。在具有多个金属层的实施例中,在每个金属层中,面密度位于小于20%、例如在10%与15%之间的范围内。在本申请的范围内,金属填充物的密度理解为面密度,即,覆盖有金属的面与金属填充物的整个面的比例。在此,能够例如上下交叠地布置多个金属层,其中不同金属层的金属化区域彼此错开布置,使得不同金属层的金属化部没有上下交叠。图案的各个金属化区域的大小能够例如在0.5X0.5微米与5X5微米之间,和/或在0.2平方微米与10平方微米之间,其中,根据金属层,大小和/或形状也能够有所不同。各个金属化区域的大小例如能够借助所谓的“最小设计规则”来选择,也就是说,取决于相应半导体工艺(在这种情况下是金属化工艺)所允许的最小大小、例如在该大小的100%-200%的范围内。
[0010]这些金属化区域能够在金属填充物中均匀分布,例如,以均匀图案的形式,这在一些实施例中使后续的处理变得容易。
[0011]这类金属填充物能够例如利用基于等离子体的沉积方法来制造。具有低于20%的这类低密度的金属填充物例如也能称为“等离子体尘埃填充物(Plasmastaubfuel lung)”或者英语“Plasma Dust Filling,,。
[0012]在图1中示出一种实施例的示意性视图。在此示出衬底10、例如可能处理过的半导体晶圆的一部分,其中衬底10的所示出的部分在分割之后例如能够构成芯片的一部分。在衬底10上,通过相应的金属沉积构造线圈11,所述线圈11例如在发送和/或接收装置中能够用于一个无线电频率信号或者多个无线电频率信号,例如用于WLAN通信、蓝牙通信或者移动无线电通信。此外,作为示例能够将线圈11与相应的通信电路13耦合。在图1的实施例中,该通信电路13同样构造在衬底10上,使得该通信电路13能够与线圈11集成地构造在芯片上。在其他实施例中,通信电路13也能够完全或者部分地构造在与衬底10不同的衬底上。然而,对图1中线圈11的使用不限于此。例如,线圈11也能够结合其他电路用作通信电路13。
[0013]在线圈11内部布置金属填充物12。该金属填充物12能够例如包括一个金属层或者多个金属层,其中每个金属层在金属化区域处具有图案。这些金属化区域在此能够均匀地或者不均匀地分布在金属化填充物12上,使得每个层的金属填充物的密度小于20%,例如,在10%与15%之间。各个金属化区域的大小能够如之前所提及的那样例如在0.5X0.5微米与5X5微米之间以及例如取决于相应半导体设计的最小大小来选择。
[0014]此类线圈和金属化填充物能够例如利用在图2中示意性地作为框图示出的金属沉积装置20来制造,例如利用等离子体装置。该金属沉积装置20能够例如是半导体工艺的、通过箭头表示的部分,其中,在金属沉积装置20中的处置之前以及之后能够提供另外的装置,以便执行对衬底的相应处理,例如,以便制造期望的半导体构件。
[0015]在图4中示出根据一种实施例的芯片的金属层的图示。利用42表示线圈的元件。在线圈内部构造低密度、例如小于20%的密度、例如在10%和15%之间、例如大约13.5%的密度的金属填充物40。在线圈外部,能够提供密度较高的金属填充物41以及另外的元件。
[0016]在图5中不出根据一种实施例、分布5个金属层M1-M5的金属化区域的不例,其中通过不同线条类型来阐明不同的金属层面,如在图5的图例中示出的。在此,在图5中示出的正方形之间的距离仅仅用于说明并且在实际实现中也能够放弃。在一种实施例中,图5中的每个正
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