CN100407573C - 电子器件及测试和制造方法 - Google Patents
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Abstract
电子器件(10)包括电容器(12)和电感器(11)且存在于具有非平坦化表面(2)的基片(1)上。这是在电感器(11)的绕组(21)具有至少1微米的厚度并且具有平坦化上表面(81)时而被实现的。电容器(12)的上部电极(32)存在于第二电极层(6)内且具有下表面(82),所述下表面(82)较下部电极(31)的上表面(81)与基片(1)相隔较大的距离。第二电极层(6)优选地包括电感器(11)的第二绕组(22)。所述电子器件(10)适合于在高频率下使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造包括基片的电子器件的方法,所述基片带有在其表面上的电容器和电感元件,所述电容器包括第一电极和第二电极以及中间电介质,以及所述电感元件包括第一绕组。
本发明还涉及一种包括电容器和电感元件的电子器件,所述电容器包括第一电极和第二电极以及中间电介质并且所述电感元件包括第一绕组,所述器件包括一基片,在所述基片的表面上存在:
第一金属膜,所述电感元件的第一绕组和所述电容器的第一电极被限定其中;
包括所述电容器第二电极的第二金属膜;
电介质材料的电介质膜,其部分是电介质。
本发明进一步涉及一种带有内部导体的多层基片,提供有用于测量电介质介电常数的测量结构。
本发明还进一步涉及一种测试包括带有内部导体的绝缘体和电介质材料层的电子器件的方法,所述器件被设计成操作在大于100MHz的频率下,所述方法包括利用测量结构对电介质材料层的介电性能的确定。
背景技术
这样的器件从WO-A-97/16836中是公知的。所公知的器件是已经借助于薄膜技术被制造的变压器。被直接淀积在基片平坦化表面上的第二金属膜包括金并且具有小于100nm的厚度。被限定在第二金属膜内的是电容器的第一电极、粘结垫和互连,所述互连横贯被耦合的电感器。所述公知器件的第一金属膜包括铜并且具有2-5微米的厚度。这致使所述器件适合于在微波和rf(无线电频率)范围内的高频率下使用。此外所述器件还包括第三金属膜,其同样包括铜并且具有2-5微米的厚度。所述第三金属膜靠一分离层与所述第一金属膜分开。所述分离层包括具有低介电常数的有机材料且具有2-30微米的厚度。因为所述分离层低的介电常数和大的厚度,所以在所述公知器件中被耦合电感器的第一和第二元件之间的电容耦合甚至在高频率下仍是小的。这致使所述公知器件适合于在RF应用下使用,尤其作为被公知为balun(平衡-不平衡)变压器的平衡至非平衡的变压器。
所述公知器件的缺点是基片必须具有平坦化的表面。如果不是这样的话,则在电场施加之时薄膜电容器将出现过早破坏。
发明内容
因此本发明的第一目的是提供一种制造引言中所提及类型的电子器件的方法,所述器件适合于在RF应用中使用,并且其中基片的平坦化并不是必须的。
本发明的第二目的是提供一种引言中所提及类型的器件,其适合于在RF应用中使用并且其基片可以被自由地选择,因为没有基片的平坦化要求,
由于所述方法包括下述步骤,所以所述第一目的得到实现:
在基片表面上提供第一金属膜,电容器的第一电极和电感元件的第一绕组被形成在所述第一金属膜内;
在所述第一金属膜上提供电介质材料的电介质膜;
在所述电介质膜上以所希望的图案提供电介质材料的分离层,以便于所述分离层覆盖第一绕组并且分离层在第一金属膜上的垂直投影部分地落入第一电极内;以及
在所述电介质膜和分离层上提供第二金属膜,电容器的第二电极被形成在所述第二金属膜内。
因为第一电极和第一绕组两者均被形成在基片表面上的第一金属膜内,所以第一金属膜将具有相当大的厚度,因此发现基片的平坦化是没有必要的。然而,所述厚度可导致电容器的非均匀性,尤其由于互连第二电极的互连轨迹将紧邻第一电容器电极而存在。这将导致所谓的“台阶覆盖”。在提供分离层时这种非均匀性被防止。
在一适合的实施例中,通过施加种子层并且利用电镀法使膜生长到所希望的厚度,提供第一和第二金属膜。电镀法的使用具有这样的优点,即它是可以很好地与IC处理,如波形花纹或双波形花纹相结合的技术。此外,大于1微米,优选地3至8微米的厚度是好实现的。除此以外,即使种子层并不完全地包上下面的表面,但结果的电镀步骤也将导致所希望的金属层。
在另一实施例中,一抛光剂被添加到用于电镀的电化学批料中。已经证明作为结果的金属膜当它包括上述抛光剂时其也能够使展示高度粗糙度的基片平滑。高度粗糙度的特征在于,例如在垂直于层的堆叠方向-z-方向上3微米或以上的表面变化。使用抛光剂的附加优点在于批料可以操作在较高的电流值,其加速了金属,尤其是铜的淀积。
展示高度粗糙度的基片的有利实例是经烧结的陶瓷基片,如二氧化铝,AIN和低温共燃陶瓷-或LTCC-基片。这样的基片比例如硅或玻璃的基片具有显著的优点:在高频下出现的电损耗低于硅基片的电损耗;热传导好于玻璃基片,且此外所述基片更便宜。
将理解到另外的实施例是可能的。尤其对于作为金属膜材料的铜,适宜提供阻挡层。同样,在第一金属膜之前要被施加的附加分离层可存在于第一金属膜中的图案之间,且导致这个层和第一金属层的平坦化表面。同样,金属膜、电介质膜和分离层可是可以靠自己被用作基片的多层堆叠的一部分。此外,附加的元件可被提供到第一和第二金属膜内,以便于改善质量且进行互连。
提供一种引言中所提及类型的器件的第二目的得以实现,这是因为:
第一金属膜存在于电介质膜与基片的表面之间且具有在最小工作频率下大于透入深度的厚度;
电介质材料的图案化分离层存在于第一和第二金属层之间,所述分离层具有比电介质膜小的电容密度,以及
分离层在第一金属膜上的垂直投影部分地落入电容器的第一电极。
由于厚层-优选地为铜-的缘故,所以没有必要在平坦化基片上分开施加的薄层内提供至少一个电容器电极。相反,与其它元件如电感元件的绕组,互连轨迹,垂直互连区域,传输线等一样,电容器电极被施加在同一金属膜中。金属膜的最佳厚度是大约为透入深度两倍的厚度。在这样的厚度下穿透直至透入深度的电流被最少干扰,同时在相同膜内部的轨迹之间的耦合是最小的。并且电流越高,电感器的Q因子越高且电容器的等效串联电阻,简称ESR越低。在1GHz的工作频率下,取决于金属膜中所使用的金属,所述透入深度为2-3微米。在10GHz下,所述透入深度小于1微米。
此外,由于分离层和电介质膜图案化的缘故,第一和第二金属膜之间的耦合可以被调谐成希望-或者直接接触-既不是分离层,也不是电介质层-或者电容耦合-仅是电介质膜-或仅是电感耦合-具有或不具有电介质膜的分离层。
由于附加的薄层对于电容器电极是没有必要的,所以本发明器件可正好是具有铜层的多层结构,如集成电路的多层互连结构及陶瓷或树脂材料多层基片的多层结构。
优选地是分离层的电容密度低于电介质膜的电容密度至少十倍。其术语还被公知为电介质厚度的所述电容密度等于电介质材料层的介电常数与厚度之间的比率。优选地,分离层具有小于30pF/mm2,更优选地小于10pP/mm2以及更进一步优选地小于3pP/mm2的电容密度。通过在8微米或以上的厚度上淀积低K材料可以实现3pF/mm2的电容密度。低K材料的实例是,例如苯并环丁烯(benzocyclobutene)、聚酰亚胺、多孔硅石及硅倍半氧烷(silsesquioxane)。优选地,电介质膜具有大于80pF/mm2,更优选地大于150pF/mm2的电容密度。通过使用厚度大约为0.4微米的SiNx作为电介质材料可以格外实现150pF/mm2的电容密度。
在第一实施例中,电感元件包括第二绕组,所述第二绕组存在于第二金属膜中且通过分离层与第一绕组分开。通过使用具有多于一个绕组的电感元件,电感元件的表面面积可以被大量减少。此外,第一和第二绕组不需要被互连,但是形成了变压器的第一和第二线圈。分离层确定第一和第二绕组之间的距离,借此不希望的电容耦合被最小化且电感耦合被最大化。
这个第一实施例的电感元件是例如一被耦合的电感器,其优选地形成平衡-不平衡变换器的一部分。这样的变压器可具有约为2-2.4GHz的谐振频率,其致使它们适合于根据各种电信协议,如Bluetooth、W-LAN、W-CDMA等而使用。
电感元件也可以是线圈。在那种情况下第一和第二绕组被互连。优选地,第三和第四绕组分别存在于第一和第二金属膜中。利用这种电感元件,25-35nH的电感值可以在1mm2的表面面积上被实现,并且Q因子是30或以上。除了具有大电感的线圈以外,电感元件作为选择地还可是具有相对小表面面积的线圈。同在仅一个金属上包括一个或更多个绕组的线圈相比,在两个金属膜上包括两个绕组的线圈的表面面积已经被降低了50%。
在另一实施例中,分离层的电介质材料是空气。以这种方式,包括气隙的电感器被获得。空气具有拥有非常低的为1的介电常数的优点。在那种情况下电感元件的第一和第二绕组之间的电容是非常小的。通过将可溶解材料如光致抗蚀剂淀积至所希望的厚度作为分离层,这个实施例可以被实现。在施加且图案化所述第二金属膜之后,所述材料可以被溶解在并不影响电介质膜的电介质材料的一溶剂中。第三材料例如二氧化硅的间隔物,可以被提供以尽可能远地支撑第二金属膜,
在尤其优选地与具有包括第一和第二绕组的电感元件的实施例相组合的另一实施例中,基片包括半导体材料层,多个半导体元件被形成在其中,所述多个半导体元件被互连以便于形成集成电路。这意味着电感元件和电容器是集成电路互连结构的一部分。本发明的器件非常适合于此。首先,其制造是兼容的,因为存在的仅有金属层是标准的可得到材料,如铜的金属层,并且电介质层同样是在半导体处理中公知的材料。其次,它仅使用有限数量的层,所述层也可以用于互连目的。通常包括4-6个金属层的互连结构并不需要被延伸到较大数量层。第三,所述结构的侧向尺寸相对有限,这样它适配进集成电路的表面面积且为互连留有空间。
在另一实施例中,存在微机电部件-还被公知为MEMS部件。为此,所述器件包括第一MEMS电极和第二MEMS电极,所述第一和第二MEMS电极分别存在于第一和第二金属膜中。第一和第二MEMS电极通过分离层和空气层被彼此分开。作为选择地,所述分离层可是空气。微机电部件可被用在手机,特别作为开关,谐振器,滤波器及可调节电容器的前端等各种地方。更加特别地是MEMS部件可被用于调节阻抗匹配电路的输出阻抗以及用于调节压控振荡器(VCO)储能电路的谐振频率。
在又另一个但是非常适合的实施例中,电容器和电感元件是测量结构的一部分,其中电感元件的第一绕组互连电容器的第一和第二电极,并且所述测量结构进一步包括第一和第二传输线,所述线被形成在所述第二金属膜内,其彼此基本上处于平行并且所述线在所述第一金属膜上的垂直投影与第一绕组重叠。
在电感器和电容器的谐振结构中,通过来自传输线之一的电感和电容耦合提供一小信号。其中的耦合量如此小,以致于LC结构几乎不被影响。这个信号到第二传输线的传输作为频率的函数被加以测量。在谐振频率处发生强的传输。已经发现这个谐振的位置受电容器的影响。这在低频率下可能是所期望的,但是对于RF应用却是不被期望的。通过与参考值相比较,电容器的质量可得到控制。这对多层基片尤其重要。
本发明器件中的测量结构比用于介电常数测量的公知测量结构具有显著的优点。首先,结构的大小得到显著降低。与环形谐振器相比较,必要的表面面积在1.8GHz被降低50倍,在2.4GHz被降低20倍且在4.5GHz被降低约6倍。其次,无需电容器周围层上的任何信息可以获得介电常数。
本发明还涉及一种多层基片,所述多层基片具有内部导体,提供有用于测量电介质介电常数的测量结构。
本发明进一步涉及一种测试电子器件的方法,所述电子器件包括绝缘体,具有内部导体,和电介质材料层,所述器件被设计成操作在大于100GHz的频率下,所述方法包括确定具有测量结构的电介质材料层的介电常数。
这样的方法和这样的多层基片例如从D.I.Amoy&S.J.Horowitz,“Test Characterise High Frequency Material Properties”,Microwave&RF,August 97以及“Microwave Material Characterisation”,Proc.Int.Symosium on Microelectronics(ISHM)1996,494-499中公知。
在所述公知的方法中使用带状线,T形及环形谐振器作为测量结构,尤其用于高于1GHz的频率。这样的谐振器在要被测量的电介质层上被提供有特殊的金属化。其结果是从测量结构入口到出口被传递信号的量值。
所述公知结构的缺点是电场被扩展到多层基片的全部层,谐振频率的位置和谐振曲线的宽度取决于多层堆叠中全部层的层厚度和类型。当测量时,因此必要地是首先计算环境贡献,也被称为有效介电常数。仅在此之后,可以发现这个有效介电常数与真正结构之间的关系,其相当复杂。
因此本发明的第三目的是提供引言中所提及类型的具有改善测量结构的多层基片。
本发明的第四目的是提供一种较不复杂且提供直接结果的测量方法。
所述第三目的得到实现,因为它包括:具有第一和第二电极及中间电介质的电容器;具有第一绕组的电感元件,其中所述第一绕组互连所述电容器的所述第一和第二电极;第一和第二传输线,所述线彼此基本上处于平行且从电容上及电感上被耦合到所述电感元件的第一绕组上。
在电感器和电容器的谐振结构中,由来自传输线之一的电感和电容耦合提供一个小信号。其中的耦合量如此小,以致于LC结构几乎不被影响。这个信号到第二传输线的传输作为频率的函数被加以测量。在谐振频率处发生强的传输。已经发现这个谐振的位置受电容器的影响。这在低频率下可被预料到,但是对于RF应用却是未预料到的。通过与参考值相比较,电容器的质量可得到控制。这对多层基片尤其重要。
本发明器件中的测量结构比用于介电常数或其它是介质特性测量的公知测量结构具有显著的优点。首先,结构的大小得到显著降低。与环形谐振器相比较,必要的表面面积在1.8GHz被降低50倍,在2.4GHz被降低20倍且在4.5GHz被降低约6倍。鉴于环形谐振器具有厘米数量级的直径,本发明的结构可以被提供在约0.3*0.3cm的表面面积上,或多或少频率无关。其次,无需电容器周围层上的任何信息可以获得介电常数。在这种情况下电场仅存在于电容器的电极之间。
优选地基片被提供有第一和第二金属膜,所述第一金属膜包括电容器的第一电极和电感元件的第一绕组,所述第二金属膜包括电容器的第二电极和传输线,所述第一和第二金属膜通过构成电容器电介质的电介质材料的电介质膜被相互分开,以及电介质材料的分离层至少存在于电感元件的第一绕组和传输线之间。已经发现这个结构非常适用于这个目的。在另一个实施例中,分离层在第一金属层上的垂直投影部分地落入电容器的第一电极。
第四目的得到实现,这是由于根据本发明的所述器件或多层基片被加以测试,且其测量结构被用来测量谐振频率,所述谐振频率被与参考值比较且被转化成希望的数量,如介电常数或介电损耗。在电容器和电感的表面面积在参考和测量时相同的条件下,利用(ε/d)device=(ε/d)reference(fres, roference/fres,device)2,谐振频率fres到介电常数ε或电介质厚度ε/d的转化得到实现。在此,下标参考指示参考值且下标器件指示实际上被测量的样品值,有关介电损耗(正常地被表达为tanδ)的数据可以从谐振频率和谐振宽度Δf3dB获得:tanδ=(Δf3dB/fres)device-(1/Q)metal,reference,其中Q是参考金属膜的Q因子。其进一步的细节和实施例对技术人员将是清楚的,
附图说明
现在将借助于实施例和附图更详细地解释电子器件及制造方法的这些和其它方面。附图是示意性表示,并没有按照比例画出,其中相似的数字指示相似的部件。在所述附图中:
图1是所述器件的示意性断面图;
图2示出非平坦化基片的粗糙度轮廓;
图3示出涂有第一金属膜的基片的粗糙度轮廓;
图4a和4b是本发明一个实施例的电极层的示意性顶俯视图;
图5示出等效于图4实施例的电力图;
图6是第二实施例的示意性断面图;以及
图7示出第二实施例的电路图。
具体实施方式
图1中所示的电子器件10包括具有表面2的基片1。基片1包括氧化铝。存在于表面2上的是第一金属膜3,其包括铜且其具有5微米的厚度。图2示出非平坦化基片1的粗糙度轮廓。两个断面图均借助于原子力显微术(Atomic Force Microscopy)已经被获得。断面的长度被绘画在x轴上。表面的高度被绘画在y轴上。所述图给出基片粗糙度的印象;应该注意到x轴的比例小于y轴的比例。非平坦化基片1的表面2展示出范围在500和1900nm之间的高度变化。使表面成峰状,峰值具有1-4微米数量级的宽度。峰值的梯度处于每微米长度400-800nm的数量级。第一电极层3的表面展示出范围在700和1650nm之间的高度变化。表面逐渐倾斜,具有每微米70nm数量级的梯度。极端相隔开约10微米。在比较两个表面时,出现第一金属膜3平坦化(planarize)基片1的表面2。
正如图1所示,第一金属膜3被涂有电介质膜4,在这种情况下所述电介质膜4包括具有6.5相对介电常数的SiNx。且其具有400nm的厚度。存在于电介质膜4上的是分离层5,在这种情况下所述分离层5包括具有2.7相对介电常数的苯并环丁烯(benzocyclobutene)且其具有10微米的厚度。存在于分离层5上的是第二金属层6,所述第二金属层6包括铜且其具有约5微米的厚度。金属膜3,6,电介质膜4及分离层5全部根据所希望的图案被图案化,使电感元件11,电容器12和通路13被限定。
电感元件11包括在第一金属膜3内的第一部分21和在第二金属膜6内的第二部分22。由于第二部分22基本上与第一部分21在第一金属膜3上的垂直投影相重叠,在这种情况下基本上重合,所以所述第一和第二部分21,22被电感性地耦合。由于在所述部分之间的分离层5的存在,所以在电感元件11的第一和第二部分21,22之间没有或至少没有显著的电容耦合。电介质膜4也存在,但是其对所述两个部分21,22之间电容的影响仅是小的。
电容器12包括分别存在于第一和第二金属膜3,6中的第一和第二电容器电极31,32。由电介质膜4组成的电介质33存在于电容器12的下部和上部电极31,32之间。上部电极32下表面82的一部分与电介质膜4相接触,且另一部分与分离层5相接触。下表面82被完全放置在下部电极31的上表面81上。
通路13被形成在其中分离层5和电介质膜4均已经通过图案化被去除的地方。
实施例1
图1中被示出的器件以下述方法被形成。基片1的表面2借助于溅射技术被涂有厚度为200nm的铜种子层。然后光致抗蚀剂被淀积,经由第一掩模被曝光且被显影。紧接这之后,借助于电镀过程铜被生长在其上。所述器件-目前它已经被形成-为此被浸入在包含Cu2+离子、相反离子和抛光剂的水池内。借助于电化(galvanic)铜被分离。作为添加抛光剂的结果,铜的粒度大小维持有限的。结果是,具有光滑上表面的铜膜被获得。
在完成电镀过程之后及第一金属膜3已经以所希望的图案被形成之后,光致抗蚀剂和存在于所述光致抗蚀剂下面的种子层被去除。金属膜3的表面被清洁。借助于光致抗蚀剂,曝光等,SiNx的电介质膜4被淀积且被图案化。然后分离层5被旋转涂层于其上。分离层5是包括光敏部件的苯并环丁烯层。分离层5被干燥且在曝光之后以通常用于苯并环丁烯的方式被显影。由于苯并环丁烯具有平坦化效果,所以抛光没有必要。随后,第二金属膜6以同第一金属膜3相同的方法被淀积。
所述器件10现在是完整的。如果粘接垫并不需要,则Au膜可被涂到第二金属膜6上。并不要求在第二金属膜6与Au膜之间存在阻挡层。
实施例2
以在实施例1中所说明的方法,基片1的表面2被涂有第一金属膜3。然后所述器件被放置在等离子加强的化学蒸气淀积(PECVD)反应器中。在所述反应器中,SiO2膜首先经由掩模被淀积到200nm的厚度。这是通过淀积处于1∶20或者1∶30比例的三甲基硅烷而完成的。淀积率的范围对于硅烷处在10和60sscm之间且对于N2O处于200和1800sscm之间。温度的范围处在150和400℃之间,处于2和10托之间的压力及处在50和250瓦特(Watt)的RF功率被使用。随后,所述掩模由第二掩模取代,且两个气体流之间的比率被变化成1∶3至1∶7范围之间的比率。这导致掺杂甲基的SiO的中间层。淀积速率的范围对于硅烷处在10和60sscm之间且对于N2O处于30和360sscm之间。紧接这以后,旋压电介质,如甲基硅倍半氧烷(silsesquioxane)(MSQ)或氢硅倍半氧烷(silsesquioxane)(HSQ)被淀积。MSQ具有2.9的相对介电常数,且其实验公式是CH3SiO1.5。由于MSQ和PECVD-SiO2没有被非常好被粘接在一起,所以并未存在于中间层上的MSQ可以被去除。随后,以在实施例1中所说明的方法第二金属层被淀积。
实施例3
以在实施例1中所说明的方法,基片1的表面2被涂有第一金属膜3和电介质膜4。然后绝缘材料层被淀积在其上且被图案化,这样仅有少许支撑结构留下。随后,光致抗蚀剂,如HPR506,被旋转涂镀2微米厚度至其上。在所述淀积期间,要确保支撑结构的上侧面与光致抗蚀剂齐平。紧接那后面,第二金属膜6被淀积且被图案化。然后通过将所述器件放置在丙酮池光致抗蚀剂被去除。
实施例4
图4示出根据本发明的电子器件10的实施例。图5示出图4的电路等效。图4a示出第一电极膜3。图4b示出第二电极膜6。所示的实施例是平衡-不平衡变换器。所述平衡-不平衡变换器包括电感元件11和电容器12。此外,存在接地的图案15,以及门41,42,43,44。电感元件11的第二绕组22经由门44被连接到接地的图案15。接地的图案15被大部分地包含在第二金属膜6内。然而,在门41,42,43,图案15被包含在第一金属膜3内。通路13提供图案15的部件之间的互连。电感元件11的第一绕组21在第一端23被连接到电容器12的上部电极32。电感元件11的第一绕组21在第二端24被连接到电容器12的下部电极31。借助于通路46门42被连接到电容器12的下部电极31。与第一绕组21的基本重叠发生在电感元件11的第二绕组22在第一金属膜3上的垂直投影时。已经被获得的测量结果被示于表1。
表1:测量的谐振频率Fres,插入损耗IL(在单个及背靠背平衡-不平衡变换器上所测量的),对于各种电感器面积和线宽度在平衡-不平衡变换器的谐振频率处的相位差。所指示的测量(*)包括50Ω SMD接触而不是50Ω SMD探头。
实施例5
图6示出根据本发明的器件10的第二实施例。在这种情况下,电介质材料优选地为二氧化硅SiOx,借助于等离子加强化学蒸气淀积其已经被淀积到1.0微米的厚度。在分离层5的淀积之前,支撑结构25由光致抗蚀剂材料,如HPR506而形成。然后A1的第二电极膜6被淀积。所述膜被涂有光致抗蚀剂,其根据所希望的图案被显影。除了电容器12的上部电极32和电感元件11的第二绕组22以外,通道孔26也以这种方法被加以限定。所述A1通过在氯气等离子中的干燥侵蚀被去除。然后,光致抗蚀剂被去除。紧接此后,借助于包括NH4F,醋酸,乙二醇和水的刻蚀剂,二氧化硅被去除。这随后接着是用水清洗并且用异丙醇干燥。
结果是包括电感元件11,薄膜电容器12,通路13和微机电(MEMS)元件18的器件。所述MEMS元件18包括在第一金属膜3内的MEMS电极38和在第二金属膜6内的第二MEMS电极39。存在于MEMS电极38,39之间的是电介质膜4和空气层。MEMS元件18通过通路13被稳定。
图7示出结合有MEMS元件18的根据本发明器件的电力图。在这种情况下,所述器件50是RF前端,其包括功率放大器55,薄膜电容器12,电感元件11和天线56。MEMS元件形成阻抗匹配电路57的部分。MEMS元件18使能在这个应用中的输出阻抗的调节。
Claims (11)
1.一种制造包括基片(1)的电子器件(10,50)的方法,所述基片带有在其表面(2)上的电容器(12)和电感元件(11),所述电容器(12)包括第一电极(31)和第二电极(32)以及中间电介质(33),以及所述电感元件(11)包括第一绕组(21),所述方法包括下述步骤:
在基片(1)的表面(2)上提供第一金属膜(3),其中所述第一金属膜(3)中形成有电容器(12)的第一电极(31)及电感元件(11)的第一绕组(21);
提供所述中间电介质(33);以及
在电介质(33)上提供第二金属膜(6),其中所述第二金属膜(6)形成有电容器(12)的第二电极(32);
其特征在于,所述电介质通过下述步骤提供:
在所述第一金属膜(3)上提供电介质材料的电介质膜(4);
在所述电介质膜(4)上以所希望的图案提供电介质材料的分离层(5),以便于所述分离层(5)覆盖第一绕组(21)并且分离层(5)在第一金属膜(3)上的垂直投影部分地落入第一电极(31)内。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于通过施加种子层并且利用电镀将所述第一和第二金属膜(3,6)生长到所希望的厚度来提供所述第一和第二金属膜(3,6)。
3.一种电子器件(10,50),所述电子器件(10,50)包括电容器(12)和电感元件(11),所述电容器(12)包括第一电极(31)和第二电极(32)及中间电介质(33),并且所述电感元件(11)包括第一绕组(21),
所述器件(10,50)包括一基片(1),在所述基片的(1)表面(2)上存在:
第一金属膜(3),所述第一金属膜(3)中形成有所述电感元件(11)的第一绕组(21)及所述电容器(12)的第一电极(31);
第二金属膜(6)包括所述电容器(12)的第二电极(32);
电介质材料的电介质膜(4),其部分是电介质(33),其特征在于:
第一金属膜(3)存在于基片表面(2)与电介质膜(4)之间并且具有在最小工作频率下大于透入深度的厚度;
电介质材料的图案化分离层(5)存在于所述第一和第二金属膜(3,6)之间,所述分离层(5)具有比电介质膜(4)小的电容密度,以及
分离层(5)在所述第一金属膜(3)上的垂直投影部分地落入电容器(12)的第一电极(31)内。
4.根据权利要求3的电子器件(10,50),其特征在于电介质膜(4)的电容密度至少高于分离层(5)的电容密度十倍。
5.根据权利要求3的电子器件(10,50),其特征在于所述电感元件(11)包括第二绕组(22),其存在于第二金属膜(6)内且通过分离层(5)与第一绕组(21)分开。
6.根据权利要求4的电子器件(10,50),其特征在于所述第一和第二金属膜(3,6)每个均具有大于1微米的厚度。
7.根据权利要求3或5的电子器件(10,50),其特征在于所述基片(1)包括一半导体材料层,其中多个半导体元件被形成在所述半导体材料层中,所述多个半导体元件被互连以便于形成集成电路。
8.根据权利要求3的电子器件(50),其特征在于存在包括第一MEMS电极(38)和第二MEMS电极(39)的微机电部件(18),所述第一和第二MEMS电极(38,39)分别存在于所述第一和第二金属膜(3,6)内,并且电介质膜(4)和空气层存在于所述第一和第二MEMS电极(38,39)之间。
9.根据权利要求3的电子器件(10),其特征在于
所述电容器(12)和电感元件(11)是测量结构的一部分,其中所述电感元件(11)的第一绕组(21)互连所述电容器(12)的第一和第二电极(31,32),以及
所述测量结构进一步包括第一和第二传输线,所述线被形成在所述25第二金属膜(6)内,其基本上彼此处于平行且所述线在第一金属膜(3)上的垂直投影与第一绕组(21)重叠。
10.一种测试包括带有内部导体和电介质材料层的绝缘体的电子器件的方法,所述器件被设计成操作在大于100MHz的频率下,所述方法包括利用测量结构对电介质材料层的介电性能的确定,
其特征在于根据权利要求9的所述器件(10)被测试且其测量结构被用来与参考值相比较来测量电介质膜(4)的谐振频率,所述谐振频率被转换成电介质材料层的介电性能。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述介电性能是从介电常数和介电损耗中选择的。
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