[发明专利]制造用于高频开关模式电源的微细加工的晶片级集成电感器或变压器的方法

摘要

在所描述的晶片级工艺上的电感器(100)的示例中，高导电层(107、114)、聚合物层(105、109、112、116)和磁芯(111)允许高频操作、低RDSON值和高效率。

主权项

一种集成磁性设备，包括：硅晶片基板，有源区，所述有源区在其上包括通过导电互连层耦合的晶体管、二极管、电容器和电阻器以形成有源电路，其中所述有源区接触所述硅晶片基板的顶部表面，并且包括第一多个接合触点，其中所述导电互连层包括其间具有绝缘层的多个导电材料层，所述多个导电材料层通过刺穿它们的相关联的绝缘层的第一多个通孔耦合在一起，其中所述导电互连层的顶部是绝缘层，具有开口以暴露第一多个接合触点；氮化硅层，所述氮化硅层覆盖并接触所述绝缘层，也具有开口，以暴露所述第一多个接合触点；第一聚合物层，所述第一聚合物层沉积在所述氮化硅层的顶部上，包括从所述第一聚合物层的顶部向下延伸到所述第一多个接合触点的第一多个开口；第一高电导材料层，所述第一高电导材料层沉积在所述第一聚合物层的顶部表面上，填充所述第一聚合物层中的所述第一多个开口，形成第二多个通孔，从而将所述第一高电导材料层耦合到所述第一多个接合触点，其中所述第一高电导材料层被配置为形成多个下部线圈构件，并且还包括第二多个接合触点；第二聚合物层，所述第二聚合物层接触所述第一聚合物层和所述第一高电导材料层，其中所述第二聚合物层的顶部表面是平坦的，所述第二聚合物层包括从所述第二聚合物层的所述顶部表面向下延伸到所述第二多个接合触点的第二多个开口，其中用第三多个通孔填充所述第二聚合物层中的所述第二多个开口；交替的磁膜材料和绝缘材料的多个层，所述交替的磁膜材料和绝缘材料的多个层被沉积和限定在第二聚合物层的所述顶部表面上，其中如所限定的，所述交替的磁膜材料和绝缘材料的多个层不接触暴露在所述第二聚合物层的所述顶部表面上的所述第三多个通孔；第三聚合物层，所述第三聚合物层被沉积接触所述第二聚合物层和交替的磁性材料和绝缘材料的多个层的顶部，所述第三聚合物层包括从所述第三聚合物层的顶部表面向下延伸到所述第三多个通孔的顶部表面的第三多个开口；第二高电导材料层，所述第二高电导材料层被沉积在所述第三聚合物层的所述顶部表面上，其中所述第二高电导材料层填充所述第三聚合物层中的所述第三多个开口，形成第四多个通孔，从而将所述第二高电导材料层耦合到所述第一多个接合触点，所述第三高电导材料层被配置为形成多个上部线圈构件，并且还包括第三多个接合触点；以及第四聚合物层，所述第四聚合物层被沉积接触所述第三聚合物层和所述第二高电导材料层的顶部，其中所述第四聚合物层包括从所述第四聚合物层的顶部表面向下延伸到所述第二高电导材料层的开口，用焊锡球填充所述第四聚合物层中的所述开口，其中所述焊锡球提供到外部电路系统的连接。