[发明专利]半导体器件及其制作方法、电子装置

说明书

本发明提供一种半导体器件及其制作方法、电子装置，该制作方法包括：提供器件晶圆，在所述器件晶圆上形成隔离层，在所述隔离层上形成多层层叠结构，每层所述层叠结构包括一层金属层和一层覆盖该金属层的介质层，多层所述金属层形成至少一个电感线圈结构，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯。该制作方法可以提高电感器件的感应系数和电感值，进而提高诸如RF器件等半导体器件的射频性能。该半导体器件及电子装置具体类似的优点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法、电子装置。

背景技术

随着无线移动通信技术的迅猛发展，射频集成电路变得越来越重要，射频集成电路是一种工作在300MHz～300GHz频率范围内的集成电路。在射频集成电路中，电感器起着非常重要的作用，成为一种关键的电子元器件而广泛地应用在各种射频集成电路中，例如电压控振荡器、低噪声放大器以及混频器等都需要使用电感器，以满足低损耗、高集成的要求。

而在目前的半导体器件中集成的电感，其感应系数一般都较低，这是因为电感器件面积较小，圈数较少，并且内部薄膜的磁性能较低，这不利于满足射频等集成电路对电感器件越来越高的要求。目前的制作工艺中，为了获得更大的电感值，需要制作更多的环形线圈结构，这将占用非常多的芯片面积，不利于芯片的集成。

因此，需要提出一种半导体器件及其制作方法、电子装置，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提出一种半导体器件及其制作方法，其可以提高电感器件的感应系数和电感值，进而提高诸如RF器件等半导体器件的射频性能。

为了克服目前存在的问题，本发明一方面提供一种半导体器件的制作方法，其包括：提供器件晶圆，在所述器件晶圆上形成隔离层，在所述隔离层上形成多层层叠结构，每层所述层叠结构包括一层金属层和一层覆盖该金属层的介质层，多层所述金属层形成至少一个电感线圈结构，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯。

进一步地，每层所述层叠结构通过下述步骤形成：在所述隔离层或下层介质层上形成第一阻挡层和/或第一种子层；在所述第一阻挡层和/或第一种子层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层用于定义每层所述金属层的图案；以所述图形化的光刻胶层为掩膜进行铜电镀工艺，以形成所述金属层；去除所述图形化的光刻胶层；去除位于所述金属层底部之外的所述第一阻挡层和/或第一种子层；形成覆盖所述金属层的介质层，并对所述介质层进行图形化，从而在所述介质层中形成用于与下方金属层连接的第一通孔，以及在所述介质层中与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成用于填充磁性材料的第二通孔。

进一步地，每层介质层中对应的第二通孔依次连通。

进一步地，所述介质层为聚酰亚胺。

进一步地，形成覆盖所述金属层的介质层，并对所述介质层进行图形化的步骤包括：在所述金属层上涂覆聚酰亚胺薄膜，通过曝光和显影对所述聚酰亚胺薄膜进行图形化，从而在所述聚酰亚胺薄膜中形成用于与下方金属层连接的第一通孔，以及在所述聚酰亚胺薄膜中与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成用于填充磁性材料的第二通孔；对所述聚酰亚胺薄膜进行烘烤，以使所述聚酰亚胺薄膜具有介电性质。

进一步地，在所述层叠结构与所述电感线圈结构中心区域对应的位置形成磁芯的步骤包括：在所述层叠结构的表面和所述第二通孔的底部形成第二阻挡层和/或第二种子层；在所述第二阻挡层和/或第二种子层上形成图形的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层具有与所述第二通孔对应的开口；以所述图形化的光刻胶层为掩膜进行磁性材料的电镀工艺，以在所述第二通孔中填充磁性材料，形成磁芯。