发明名称 形成于半导体基体中的多层电感
摘要 一种跨距至少三层金属层的薄膜多层高Q电感是藉由在半导体基体上形成复数个平行第一金属浇道所形成的。形成有复数个第一与第二垂直导电穿孔,其与复数个金属浇道之每一端进行电性通信。复数个第三与第四导电穿孔形成在复数个第一与第二导电穿孔上,且形成复数个第二金属浇道,其与复数个第三与第四导电穿孔互连。复数个第一金属浇道与复数个第二金属浇道是位于不同的垂直中以使得该平面相交。所以第一金属浇道的一端藉由第一与第三垂直导电穿孔连接于第二金属浇道的上层端。第二金属浇道的另一端则藉由第二与第四垂直导电穿孔连接于下一个金属浇道,形成一个具有螺旋形状的连续性导电结构。
申请公布号 TW557583 申请公布日期 2003.10.11
申请号 TW091121020 申请日期 2002.09.13
申请人 艾基尔系统管理公司 发明人 赛门 邱吉;保罗 雷门;杰 汤玛森;莫罕德 拉若迪;米雪尔 葛雷林恩
分类号 H01L29/92 主分类号 H01L29/92
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种形成积体电路结构的方法,包含:形成具有上表面的半导体基体;在上表面上形成多个导体层;及将两个导体层互连以形成螺旋状电感结构,其中在两个互连的导体层之间至少有一个未连接的导体层。2.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中互连的两个导体层包含复数个上方与下方导电条,及其中复数个上方与下方导电条是位于相交的垂直平面中,其中复数个上方导电条之第一条的第一端置于复数个下方导电条之第一条的第一端上方,及其中复数个上方导电条之第一条的第二端置于复数个下方导电条之第二条的第一端上方,进一步包含第一垂直导电穿孔的形成,其用以将复数个上方导电条之第一条的第一端与复数个下方导电条之第一条的第一端互连,且进一步包含第二垂直导电穿孔的形成,其用以将复数个上方导电条之第一条的第二端与复数个下方导电条之第二条的第一端互连。3.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中将两个互连导体层中的一层形成于积体电路结构的第一金属层中,且将两个互连导体层中的另一层形成于积体电路结构的至少第三金属层中。4.根据申请专利范围第3项所述之方法,其中在第一金属层中之导体层的一端与在至少第三金属层中的上层导体层互连,其中第一导电穿孔从积体电路结构的第一金属层延伸至第二金属层,且进一步有一些另外的导电穿孔,其每个都与第一导电穿孔垂直对准以到达形成在至少第三金属层中的导体层。5.一种在半导体基体中形成多层电感的方法,包含:提供半导体基体;在半导体基体上形成第一绝缘层;在第一绝缘层中形成复数个平行的第一阶金属浇道;在第一绝缘层上形成第二绝缘层;在第二绝缘层中形成复数个第一与第二导电穿孔,其中在其底端,复数个第一与第二导电穿孔的每一个穿孔皆分别与复数个第一阶金属浇道之每一个的第一端段与第二端段呈电性接触;在第二绝缘层上形成至少第三绝缘层;在该至少第三绝缘层中形成复数个第三与第四导电穿孔,其中复数个第三与第四导电穿孔的每一个穿孔皆垂直对准且分别与复数个第一与第二导电穿孔中的一个穿孔呈电性接触;形成复数个平行第二阶金属浇道,其将在上端的复数个第三与第四导电穿孔互连;其中包括复数个第一阶金属浇道之每一个浇道的垂直平面相交于包括复数个第二阶金属浇道之每一个浇道的垂直平面,及其中复数个第二阶金属浇道的每一个浇道藉由第一与第三导电穿孔以及第二与第四导电穿孔互连于连续的第一阶金属浇道。6.一种在半导体基体中形成多层电感的方法,包含:提供半导体基体;在半导体基体上形成绝缘层的第一堆叠;在绝缘层之第一堆叠的一层或多层中形成复数个平行的第一沟;在复数个第一沟的每一沟中形成导电材料;以形成复数个第一阶金属浇道;在绝缘层的第一堆叠之上形成绝缘层的第二堆叠;在第二绝缘层的第二堆叠中形成复数个第一与第二导电穿孔,其中在其底端,复数个第一与第二导电穿孔的每一个穿孔皆分别与复数个第一阶金属浇道之每一个的第一端段与第二端段呈电性接触;在绝缘层的第二堆叠之上形成绝缘层的第三堆叠;在绝缘层的第三堆叠中形成复数个第三与第四穿孔口,其中复数个第三与第四穿孔口的每一个皆分别垂直对准于复数个第一与第二导电穿孔中的一个穿孔;在绝缘层之第三堆叠的一些预定层中形成复数个平行的第二沟,其中复数个第二沟之每一沟的第一端段与第二端段皆分别对准于复数个第三与第四穿孔口的每一个穿孔口;在复数个第三与第四穿孔口及第二沟中形成导电材料以形成复数个第三与第四导电穿孔以及复数个与其电性接触的第二阶金属浇道,其中复数个第三与第四导电穿孔的每一个皆分别与复数个第一与第二导电穿孔的一个呈电性接触;其中包括复数个第一阶金属浇道之每一个浇道的垂直平面相交于包括复数个第二阶金属浇道之每一个浇道的垂直平面,及其中复数个第二阶金属浇道的每一个浇道藉由第一与第三导电穿孔以及第二与第四导电穿孔互连于连续的第一阶金属浇道。7.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中该第一绝缘堆叠包含底部阻障层与中间介电层。8.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中该阻障层的材料选自钽、钽氮化物、钛与钛氮化物。9.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中该中间介电层的材料包含具有大约小于3.0之相关介电常数的材料。10.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中该中间层的材料包含二氧化矽。11.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中该第一绝缘堆叠进一步包含置于中间介电层之上的硬遮罩层,及其中复数个第一沟是透过该硬遮罩层藉由图样与蚀刻所形成。12.根据申请专利范围第6项所述之方法,进一步包含在该绝缘层的第一堆叠上形成光阻层,及其中复数个第一沟是透过该光阻层藉由图样与蚀刻所形成。13.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中形成复数个第一阶金属浇道的步骤进一步包含:沿着复数个第一沟之每一沟的内部形成阻障层;形成邻接该阻障层的种晶层;在复数个第一沟的每一沟中电镀金属;及将基体的顶面平面化。14.根据申请专利范围第13项所述之方法,其中该阻障层的材料选自钽、钽氮化物、钛与钛氮化物,及其中阻障层是藉由化学蒸气沉积所形成的。15.根据申请专利范围第13项所述之方法,其中该种晶层的材料包含铜,及其中种晶层是藉由化学蒸气沉积所形成的。16.根据申请专利范围第13项所述之方法,其中该金属包含铜。17.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中第二与第三绝缘堆叠包含:底部阻障层;置于底部阻障层之上的第一介电层;置于第一介电层之上的蚀刻停止层;及置于蚀刻停止层之上的第二介电层。18.根据申请专利范围第17项所述之方法,其中该底部阻障层的材料选自钽、钽氮化物、钛与钛氮化物。19.根据申请专利范围第17项所述之方法,其中该第一与第二介电层的材料包含具有大约小于3.0之相关介电常数的材料。20.根据申请专利范围第17项所述之方法,其中该第一与第二介电层的材料包含二氧化矽。21.根据申请专利范围第17项所述之方法,其中该第二与第三绝缘堆叠进一步包含置于第二介电层之上的硬遮罩层,及其中第二与第三沟是透过该硬遮罩层藉由图样与蚀刻所形成。22.根据申请专利范围第17项所述之方法,其中该第二与第三绝缘堆叠进一步包含置于第二介电层上方的光阻层,及其中第二与第三沟是透过该光阻层藉由图样与蚀刻所形成。23.根据申请专利范围第17项所述之方法,其中该绝缘层之第三堆叠的一些预定层包含该第二介电层。24.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中形成该复数个第一与第二导电穿孔的步骤进一步包含:在绝缘层的第二堆叠上形成遮罩层;图样及蚀刻该遮罩层以形成复数个第一与第二穿孔口;在复数个第一与第二穿孔口中形成阻障层;在该阻障层上形成种晶层;在复数个第一与第二穿孔口的每一个穿孔口中电镀金属;及将基体的顶面平面化。25.根据申请专利范围第24项所述之方法,其中该阻障层的材料选自钽、钽氮化物、钛与钛氮化物,及其中该阻障层是藉由化学蒸气沉积所形成。26.根据申请专利范围第24项所述之方法,其中该种晶层的材料包含铜,及其中该种晶层是藉由化学蒸气沉积所形成。27.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中在该复数个第三与第四穿孔口及第二沟之中形成导电材料的步骤进一步包含:在该复数个第三与第四穿孔口的每一个穿孔口及第二沟之中形成阻障层;在该阻障层之上形成种晶层;在该复数个第三与第四穿孔口的每一个穿孔口以及第二沟中电镀金属;及将该基体的顶面平面化。28.根据申请专利范围第27项所述之方法,其中该阻障层的材料选自钽、钽氮化物、钛与钛氮化物,及其中该阻障层是藉由化学蒸气沉积所形成。29.根据申请专利范围第27项所述之方法,其中该种晶层的材料包含铜,及其中该种晶层是藉由化学蒸气沉积所形成。30.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中该复数个第一阶金属浇道与第二阶金属浇道的每一个浇道从俯视电感的角度来看包含一L形结构,及其中每个L形结构包含一短脚段与一长脚段。31.根据申请专利范围第30项所述之方法,其中藉由一个或多个的第一、第二、第三与第四导电穿孔,该复数个第一阶金属浇道之其一的短脚段电性连接于复数个第二阶金属浇道之邻近一浇道的长脚段。32.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中包含该复数个第一阶金属浇道之其一的平面与包含第二阶金属浇道之其一的平面相交于锐角。33.根据申请专利范围第6项所述之方法,其中该复数个互连的第一阶金属浇道与第二阶金属浇道形成具有非零电感系数的导电螺旋状结构。34.一种积体电路结构,包含:半导体基体;复数个置于半导体基体上方的第一导电条;导电穿孔的第一堆叠电性连接于复数个第一导电条之每一条的第一端;导电穿孔的第二堆叠电性连接于复数个第二导电条之每一条的第二端;及复数个第二导电条,其第一端电性连接于导电穿孔之第一堆叠的最上方穿孔,而其第二端电性连接于导电穿孔之第二堆叠的最上方穿孔,其中复数个第二导电条中的一条置于两个连续的第一导电条之间,用以将两个连续的第一导电条互连。35.一种多阶积体电路结构,包含:具有复数个绝缘层与复数个导电层于其中的半导体基体;浇道导电部分;垂直导电部分;其中下方浇道部分形成于半导体基体的下方导电层中;其中在下方浇道部分上方的至少两个或多个导电层以上形成上方浇道部分;其中两个或多个垂直对准的第一穿孔部分在第一下方浇道部分之第一端与第一上方浇道部分之上层第一端之间产生电性连接;及其中两个或多个垂直对准的第二穿孔部分在第二下方浇道部分之第一端与第一上方浇道部分之上层第二端之间产生电性连接。图式简单说明:图1至图9为根据本发明连续制造步骤中一制造实施例的电感结构断面图。图10至图12显示根据本发明学说所形成之替代电感结构的俯视图。
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