JP2014168099A - 磁気膜強化インダクタ - Google Patents
磁気膜強化インダクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014168099A JP2014168099A JP2014105312A JP2014105312A JP2014168099A JP 2014168099 A JP2014168099 A JP 2014168099A JP 2014105312 A JP2014105312 A JP 2014105312A JP 2014105312 A JP2014105312 A JP 2014105312A JP 2014168099 A JP2014168099 A JP 2014168099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inductor
- metal
- magnetic
- magnetic material
- ild
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 154
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 172
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 172
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 127
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 70
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 58
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 41
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 40
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 38
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 20
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 18
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 9
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 claims description 9
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 7
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 4
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 9
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 12
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 9
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019236 CoFeB Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000029523 Interstitial Lung disease Diseases 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/041—Printed circuit coils
- H01F41/046—Printed circuit coils structurally combined with ferromagnetic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/32—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film
- H01F41/34—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film in patterns, e.g. by lithography
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/5227—Inductive arrangements or effects of, or between, wiring layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F2017/0053—Printed inductances with means to reduce eddy currents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F2017/0066—Printed inductances with a magnetic layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
【解決手段】集積磁気膜強化インダクタが、第一部分及び第二部分を有するインダクタ金属部(530)、インダクタ金属部に結合された上端金属部または底金属部(532)、及びインダクタ金属部の第一部分及び第二部分の少なくとも一方の中か、該一方の上か、該一方に隣接するかのいずれかで配置される分離膜(544)を備える。分離膜が、磁気膜のような磁気材料部(536)を備える。
【選択図】図6
Description
Lが、インダクタンスであり;及び
Iが、インダクタを流れる電流である。
L = ヘンリー(H)のインダクタンス;
μ0= 空き領域の透磁率=4π×10−7H/m;
μr= コア材料の相対透磁率
N = ターン数
A = コイルの断面積(平方メートル(m2));及び
l = コイルの長さ(メートル(m))。
312 底金属部
314 ビア
316 磁気膜
320 キャップ膜
322,324,326 中間層誘電体(ILD)
328 上端キャップ膜
Claims (40)
- 一端から他端へとサーペント状ストリップまたは環状ストリップとして延在しているインダクタであって、
該インダクタは、
連続する2つのターン部の間で直線状に延在している少なくとも1つの第一部分と、
連続する2つのターン部の間で直線状に延在し、前記第一部分に対向している少なくとも1つの第二部分と、を有するインダクタ金属部;並びに
前記インダクタ金属部の第一部分及び第二部分の間に配置された分離膜;
を備え、
前記分離膜が、キャップ層と磁気材料部とを含み、前記磁気材料部は、磁気膜ストリップの長軸に沿った磁場を強化させるために、形状異方性となるようにパターン化された複数の磁気膜ストリップで形成され、前記磁気膜ストリップは少なくとも前記キャップ層によって互いに分離されることを特徴とするインダクタ。 - 前記磁気材料部の厚さが、前記磁気材料部の内側の渦電流及び表皮効果を減少させ、磁場損失を減少させるように選択されることを特徴とする請求項1に記載のインダクタ。
- 前記インダクタ金属部に結合された上端金属部または底金属部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のインダクタ。
- 前記インダクタ金属部に結合された回路をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のインダクタ。
- 少なくとも一つの半導体ダイ内に組み込まれることを特徴とする請求項1に記載のインダクタ。
- セットトップボックス、ミュージックプレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、コミュニケーションデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、固定ロケーションデータユニット、及びコンピューターにより構成された群から選択され、その中に前記インダクタが組み込まれる、電子デバイスをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のインダクタ。
- 一端から他端へとサーペント状ストリップまたは環状ストリップとして延在しているインダクタであって、
該インダクタは、
基板と、
前記基板上に形成された複数のターンを有するインダクタ金属部と、
前記インダクタ金属部の複数のターンの隣接する部分間に配置されるキャップ層及び磁気材料部と、を備え、
前記磁気材料部は、磁気膜ストリップの長軸に沿った磁場を強化させるために、形状異方性となるようにパターン化された複数の磁気膜ストリップで形成され、前記磁気膜ストリップは少なくとも前記キャップ層によって互いに分離されることを特徴とするインダクタ。 - 前記磁気材料部の厚さが、前記磁気材料部の内側の渦電流及び表皮効果を減少させ、磁場損失を減少させるように選択されることを特徴とする請求項7に記載のインダクタ。
- 前記インダクタ金属部に結合された上端金属部または底金属部をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載のインダクタ。
- 前記インダクタ金属部に結合された回路をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載のインダクタ。
- 少なくとも一つの半導体ダイ内に組み込まれることを特徴とする請求項7に記載のインダクタ。
- セットトップボックス、ミュージックプレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、コミュニケーションデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、固定ロケーションデータユニット、及びコンピューターにより構成された群から選択され、その中に前記インダクタが組み込まれる、電子デバイスをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載のインダクタ。
- 一端から他端へとサーペント状ストリップまたは環状ストリップとして延在しているインダクタの形成方法であって、
少なくとも1つの第一部分及び少なくとも1つの第二部分を有するインダクタ金属部を堆積し、パターニングするステップ;並びに
前記インダクタ金属部の第一部分及び第二部分の間に、キャップ層及び磁気材料部を堆積し、パターニングするステップ;
を含み、
前記第一部分は、連続する2つのターン部の間で直線状に延在している少なくとも1つの部分であり、前記第二部分は、連続する2つのターン部の間で直線状に延在し、前記第一部分に対向している少なくとも1つの部分であり、
前記磁気材料部を堆積し、パターニングするステップはさらに、磁気膜ストリップの長軸に沿った磁場を強化させるために、形状異方性となるようにパターン化された複数の磁気膜ストリップを堆積し、パターニングするステップを含み、前記磁気膜ストリップは少なくとも前記キャップ層によって互いに分離されることを特徴とするインダクタの形成方法。 - 前記磁気材料部の厚さが、前記磁気材料部の内側の渦電流及び表皮効果を減少させ、磁場損失を減少させるように選択されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記磁気材料部の容易軸に沿って前記インダクタの磁場軸を整列させるように、磁気焼きなましプロセスを実施するステップをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記インダクタ金属部の第一部分と第二部分との間に、前記磁気材料部を自己整合させるように、ハードマスクとして前記インダクタ金属部上にキャップ層を堆積するステップをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記インダクタ金属部に結合される底金属部を形成するステップ、及び
前記インダクタ金属部に結合される上端金属部を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - セットトップボックス、ミュージックプレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、コミュニケーションデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、固定ロケーションデータユニット、及びコンピューターにより構成された群から選択され、その中に前記インダクタが組み込まれる、電子デバイス内に、前記インダクタが適用されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 一端から他端へとサーペント状ストリップまたは環状ストリップとして延在しているインダクタの形成方法であって、
金属堆積/フォト/エッチングプロセスを使用して底金属部を堆積し、パターニングするステップと、
第一金属部上に第一中間層誘電体(ILD)を堆積し、前記中間層誘電体に化学機械平坦化(CMP)プロセスを実施するステップと、
前記第一中間層誘電体(ILD)上に底部キャップ膜を堆積するステップと、
前記底部キャップ膜上にインダクタ金属部を堆積し、フォト/エッチングプロセスを使用して、前記インダクタ金属部をパターニングするステップと、
前記インダクタ金属部上に上端キャップ膜を堆積し、前記上端キャップ膜に化学機械平坦化(CMP)プロセスを実施するステップと、
前記上端キャップ膜にフォト/エッチングプロセスを実施し、前記インダクタ金属部の少なくとも1つの第一部分と前記インダクタ金属部の少なくとも1つの第二部分との間に複数のホールを形成するステップと、
磁気材料部が、前記インダクタ金属部の第一部分と前記インダクタ金属部の第二部分との間に位置するように、前記上端キャップ膜及び前記複数のホール上に磁気材料部を堆積し、前記上端キャップ膜の上端まで前記磁気材料部をエッチングするステップと、
前記磁気材料部上に第二中間層誘電体(ILD)を堆積し、前記第二中間層誘電体(ILD)に化学機械平坦化(CMP)プロセスを実施するステップと、
前記磁気材料部の容易軸に沿ってインダクタの磁場軸を整列させるように、垂直磁気焼きなましを実施するステップと、
を含み、
前記第一部分は、連続する2つのターン部の間で直線状に延在している少なくとも1つの部分であり、前記第二部分は、連続する2つのターン部の間で直線状に延在し、前記第一部分に対向している少なくとも1つの部分であり、
前記磁気材料部を堆積するステップはさらに、磁気膜ストリップの長軸に沿った磁場を強化させるために、形状異方性となるようにパターン化された複数の磁気膜ストリップを堆積するステップを含むことを特徴とするインダクタの形成方法。 - フォト/エッチングプロセスを使用し、前記第一中間層誘電体(ILD)内に、第一ビア開口部をパターニングし、前記第一ビア開口部を金属で充填し、前記インダクタ金属部を前記底金属部に結合させる底部ビア相互接続部を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 金属堆積/フォト/エッチングプロセスを使用し、前記第二中間層誘電体(ILD)上に、上端金属部を堆積し、パターニングするステップと、
フォト/エッチングプロセスを使用し、前記第二中間層誘電体(ILD)内に、第二ビア開口部をパターニングし、前記第二ビア開口部を金属で充填し、前記インダクタ金属部を前記上端金属部に結合させる上端ビア相互接続部を形成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記磁気材料部の厚さが、前記磁気材料部の内側の渦電流及び表皮効果を減少させ、磁場損失を減少させるように選択されることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- セットトップボックス、ミュージックプレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、コミュニケーションデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、固定ロケーションデータユニット、及びコンピューターにより構成された群から選択され、その中に前記インダクタが組み込まれる、電子デバイス内に、前記インダクタが適用されることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 一端から他端へとサーペント状ストリップまたは環状ストリップとして延在している集積磁気膜強化インダクタの形成方法であって、
デュアルダマシンプロセスを使用し、底金属部を堆積し、パターニングするステップと、
第一金属部上に第一中間層誘電体(ILD)を堆積するステップと、
前記第一中間層誘電体(ILD)上に底部キャップ膜を堆積するステップと、
前記底部キャップ膜上に第二中間層誘電体(ILD)を堆積するステップと、
フォトリソグラフィ及びエッチング技術を使用し、前記第二中間層誘電体(ILD)内にトレンチを形成するステップと、
少なくとも前記トレンチ上に銅層をめっきし、前記第二中間層誘電体(ILD)の表面に至るまで前記銅層を研磨し、インダクタ金属部を形成するステップと、
前記第二中間層誘電体(ILD)及び前記インダクタ金属部上に上端キャップ膜を堆積し、前記上端キャップ膜を研磨するステップと、
フォトリソグラフィ及びエッチング技術を使用し、前記上端キャップ膜及び前記第二中間層誘電体(ILD)内に複数のホールを形成するステップと、
少なくとも前記複数のホール上に磁気材料部層を堆積するステップと、
磁気材料部上に第三中間層誘電体(ILD)を堆積し、前記第三中間層誘電体(ILD)に化学機械平坦化(CMP)プロセスを実施するステップと、
前記磁気材料部の容易軸に沿ってインダクタの磁場軸を整列させるように、磁気焼きなましを実施するステップと、を含み、
前記磁気材料部を堆積するステップはさらに、磁気膜ストリップの長軸に沿った磁場を強化させるために、形状異方性となるようにパターン化された複数の磁気膜ストリップを堆積するステップを含むことを特徴とする集積磁気膜強化インダクタの形成方法。 - フォトリソグラフィ及びエッチング技術を使用し、前記第二中間層誘電体(ILD)内に複数のトレンチを形成するステップと、
少なくとも前記複数のトレンチ上に前記銅層をめっきし、前記第二中間層誘電体(ILD)の表面に至るまで前記銅層を研磨し、前記インダクタ金属部を形成するステップと、
フォトリソグラフィ及びエッチング技術を使用し、前記上端キャップ膜及び前記第二中間層誘電体(ILD)内に複数のホールを形成するステップと、
少なくとも前記複数のホール上に前記磁気材料部層を堆積するステップと、
を含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。 - フォト/エッチングプロセスを使用し、前記第一中間層誘電体(ILD)内に第一ビア開口部をパターニングし、前記第一ビア開口部を金属で充填し、デュアルダマシンプロセスによって、前記インダクタ金属部を前記底金属部に結合させる底部ビア相互接続部を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- デュアルダマシンプロセスを使用し、前記第三中間層誘電体(ILD)上に上端金属部をめっきし、パターニングするステップと、
フォト/エッチングプロセスを使用し、前記第三中間層誘電体(ILD)内に第二ビア開口部をパターニングし、前記第二ビア開口部を金属で充填し、前記インダクタ金属部を前記上端金属部に結合させる上端ビア相互接続部を形成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。 - 前記磁気材料部の厚さが、前記磁気材料部の内側の渦電流及び表皮効果を減少させ、磁場損失を減少させるように選択されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- セットトップボックス、ミュージックプレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、コミュニケーションデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、固定ロケーションデータユニット、及びコンピューターにより構成された群から選択され、その中に前記インダクタが組み込まれる、電子デバイス内に、前記インダクタが適用されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 一端から他端へとサーペント状ストリップまたは環状ストリップとして延在しているインダクタであって、
該インダクタは、
連続する2つのターン部の間で直線状に延在している少なくとも1つの第一部分及び連続する2つのターン部の間で直線状に延在し、前記第一部分に対向している少なくとも1つの第二部分を有する磁場を生成するための誘導手段、並びに
前記誘導手段の第一部分及び第二部分の少なくとも一方を磁気的に分離するための分離手段、を備え、
前記分離手段が、前記誘導手段の第一部分及び第二部分の間に配置され、
前記分離手段が、キャップ層と磁気材料部とを含み、前記磁気材料部は、磁気膜ストリップの長軸に沿った磁場を強化させるために、形状異方性となるようにパターン化された複数の磁気膜ストリップで形成され、前記磁気膜ストリップは少なくとも前記キャップ層によって互いに分離されることを特徴とするインダクタ。 - 前記磁気材料部の厚さが、前記磁気材料部の内側の渦電流及び表皮効果を減少させ、磁場損失を減少させるように選択されることを特徴とする請求項30に記載のインダクタ。
- 前記誘導手段に結合された前記インダクタを電気的に接続する第一及び第二電極手段をさらに備えることを特徴とする請求項30に記載のインダクタ。
- 少なくとも一つの半導体ダイ内に組み込まれることを特徴とする請求項30に記載のインダクタ。
- セットトップボックス、ミュージックプレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、コミュニケーションデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、固定ロケーションデータユニット、及びコンピューターにより構成された群から選択され、その中に前記インダクタが組み込まれる、電子デバイスをさらに備えることを特徴とする請求項30に記載のインダクタ。
- 一端から他端へとサーペント状ストリップまたは環状ストリップとして延在しているインダクタの形成方法であって、
少なくとも1つの第一部分及び少なくとも1つの第二部分を有するインダクタ金属部を形成するステップ、並びに
少なくとも1つの前記インダクタ金属部の第一部分及び第二部分の間にキャップ層と磁気材料部とを形成するステップ、
を含み、
前記第一部分は、連続する2つのターン部の間で直線状に延在している少なくとも1つの部分であり、前記第二部分は、連続する2つのターン部の間で直線状に延在し、前記第一部分に対向している少なくとも1つの部分であり、
前記磁気材料部を形成するステップはさらに、磁気膜ストリップの長軸に沿った磁場を強化させるために、形状異方性となるようにパターン化された複数の磁気膜ストリップを形成するステップを含み、前記磁気膜ストリップは少なくとも前記キャップ層によって互いに分離されることを特徴とするインダクタの形成方法。 - 前記磁気材料部の厚さが、前記磁気材料部の内側の渦電流及び表皮効果を減少させ、磁場損失を減少させるように選択されることを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記磁気材料部の容易軸に沿って前記インダクタの磁場軸を整列させるように、磁気焼きなましプロセスを実施するステップをさらに含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記インダクタ金属部の第一部分と第二部分との間に、前記磁気材料部を自己整合させるように、ハードマスクとして前記インダクタ金属部上にキャップ層を堆積するステップをさらに含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記インダクタ金属部に結合される底金属部を形成するステップ、及び
前記インダクタ金属部に結合される上端金属部を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。 - セットトップボックス、ミュージックプレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、コミュニケーションデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、固定ロケーションデータユニット、及びコンピューターにより構成された群から選択され、その中に前記インダクタが組み込まれる、電子デバイス内に、前記インダクタが適用されることを特徴とする請求項35に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/397,488 | 2009-03-04 | ||
US12/397,488 US9190201B2 (en) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Magnetic film enhanced inductor |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011553114A Division JP5818694B2 (ja) | 2009-03-04 | 2010-03-04 | 磁気膜強化インダクタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014168099A true JP2014168099A (ja) | 2014-09-11 |
Family
ID=42226083
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011553114A Expired - Fee Related JP5818694B2 (ja) | 2009-03-04 | 2010-03-04 | 磁気膜強化インダクタ |
JP2014105312A Pending JP2014168099A (ja) | 2009-03-04 | 2014-05-21 | 磁気膜強化インダクタ |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011553114A Expired - Fee Related JP5818694B2 (ja) | 2009-03-04 | 2010-03-04 | 磁気膜強化インダクタ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9190201B2 (ja) |
EP (1) | EP2404302B1 (ja) |
JP (2) | JP5818694B2 (ja) |
KR (1) | KR101304387B1 (ja) |
CN (1) | CN102341870B (ja) |
TW (1) | TW201042679A (ja) |
WO (1) | WO2010102132A1 (ja) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1784807B (zh) | 2003-03-04 | 2013-03-20 | 诺福特罗尼有限公司 | 同轴波导微结构及其形成方法 |
US7656256B2 (en) | 2006-12-30 | 2010-02-02 | Nuvotronics, PLLC | Three-dimensional microstructures having an embedded support member with an aperture therein and method of formation thereof |
KR101593686B1 (ko) | 2007-03-20 | 2016-02-12 | 누보트로닉스, 엘.엘.씨 | 일체화된 전자 요소들 및 이들의 형성 방법 |
US7898356B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-03-01 | Nuvotronics, Llc | Coaxial transmission line microstructures and methods of formation thereof |
US20110123783A1 (en) | 2009-11-23 | 2011-05-26 | David Sherrer | Multilayer build processses and devices thereof |
US8866300B1 (en) | 2011-06-05 | 2014-10-21 | Nuvotronics, Llc | Devices and methods for solder flow control in three-dimensional microstructures |
US8814601B1 (en) | 2011-06-06 | 2014-08-26 | Nuvotronics, Llc | Batch fabricated microconnectors |
US9993982B2 (en) | 2011-07-13 | 2018-06-12 | Nuvotronics, Inc. | Methods of fabricating electronic and mechanical structures |
EP2915212A4 (en) * | 2012-11-01 | 2016-07-20 | Indian Inst Scient | INTEGRATED HIGH FREQUENCY FACILITY WITH IMPROVED INDUCTIVITY AND METHOD THEREFOR |
US9431473B2 (en) | 2012-11-21 | 2016-08-30 | Qualcomm Incorporated | Hybrid transformer structure on semiconductor devices |
US8690059B1 (en) * | 2013-01-20 | 2014-04-08 | George Wallner | System and method for a baseband nearfield magnetic stripe data transmitter |
US9325044B2 (en) | 2013-01-26 | 2016-04-26 | Nuvotronics, Inc. | Multi-layer digital elliptic filter and method |
US20140225706A1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-14 | Qualcomm Incorporated | In substrate coupled inductor structure |
US10002700B2 (en) | 2013-02-27 | 2018-06-19 | Qualcomm Incorporated | Vertical-coupling transformer with an air-gap structure |
US9634645B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-04-25 | Qualcomm Incorporated | Integration of a replica circuit and a transformer above a dielectric substrate |
US9306254B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-04-05 | Nuvotronics, Inc. | Substrate-free mechanical interconnection of electronic sub-systems using a spring configuration |
US9306255B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-04-05 | Nuvotronics, Inc. | Microstructure including microstructural waveguide elements and/or IC chips that are mechanically interconnected to each other |
US9449753B2 (en) | 2013-08-30 | 2016-09-20 | Qualcomm Incorporated | Varying thickness inductor |
US20150130579A1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-14 | Qualcomm Incorporated | Multi spiral inductor |
WO2015109208A2 (en) | 2014-01-17 | 2015-07-23 | Nuvotronics, Llc | Wafer scale test interface unit: low loss and high isolation devices and methods for high speed and high density mixed signal interconnects and contactors |
US9906318B2 (en) | 2014-04-18 | 2018-02-27 | Qualcomm Incorporated | Frequency multiplexer |
CN104091781B (zh) * | 2014-07-23 | 2017-01-25 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 电感结构的制作方法以及电感结构 |
US10847469B2 (en) | 2016-04-26 | 2020-11-24 | Cubic Corporation | CTE compensation for wafer-level and chip-scale packages and assemblies |
EP3224899A4 (en) | 2014-12-03 | 2018-08-22 | Nuvotronics, Inc. | Systems and methods for manufacturing stacked circuits and transmission lines |
CN105742251B (zh) | 2014-12-09 | 2019-10-18 | 联华电子股份有限公司 | 具有电感和金属-绝缘层-金属电容的结构 |
US10121739B1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-06 | Micron Technology, Inc. | Multi-die inductors with coupled through-substrate via cores |
US20180323369A1 (en) | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Micron Technology, Inc. | Inductors with through-substrate via cores |
US10872843B2 (en) | 2017-05-02 | 2020-12-22 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor devices with back-side coils for wireless signal and power coupling |
US10134671B1 (en) | 2017-05-02 | 2018-11-20 | Micron Technology, Inc. | 3D interconnect multi-die inductors with through-substrate via cores |
US10319654B1 (en) | 2017-12-01 | 2019-06-11 | Cubic Corporation | Integrated chip scale packages |
US11201602B1 (en) | 2020-09-17 | 2021-12-14 | Analog Devices, Inc. | Apparatus and methods for tunable filtering |
US11201600B1 (en) | 2020-10-05 | 2021-12-14 | Analog Devices, Inc. | Apparatus and methods for control and calibration of tunable filters |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0729732A (ja) * | 1993-07-09 | 1995-01-31 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜磁気素子 |
JP2000150238A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Alps Electric Co Ltd | 平面型磁気素子及び平面型磁気素子の製造方法 |
JP2001284533A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | オンチップ・コイルとその製造方法 |
WO2004112138A1 (ja) * | 2003-06-16 | 2004-12-23 | Nec Corporation | 半導体デバイスおよびその製造方法 |
JP2006013111A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁気コアを有するオンチップ・インダクタ |
JP2006302992A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法、及び半導体装置 |
JP2006319094A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Fujikura Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2008193059A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Ind Technol Res Inst | インダクタ装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3081308B2 (ja) | 1991-11-11 | 2000-08-28 | 日本電信電話株式会社 | インダクタンス素子およびその製法 |
JPH08124745A (ja) | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜回路およびその製造方法 |
US5793272A (en) * | 1996-08-23 | 1998-08-11 | International Business Machines Corporation | Integrated circuit toroidal inductor |
US6166422A (en) | 1998-05-13 | 2000-12-26 | Lsi Logic Corporation | Inductor with cobalt/nickel core for integrated circuit structure with high inductance and high Q-factor |
US6815220B2 (en) | 1999-11-23 | 2004-11-09 | Intel Corporation | Magnetic layer processing |
US6417755B1 (en) | 2000-08-25 | 2002-07-09 | Conexant Systems, Inc. | Method for fabrication of high inductance inductors and related structure |
JP4464127B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2010-05-19 | Necエレクトロニクス株式会社 | 半導体集積回路及びその製造方法 |
JP2005223042A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 厚膜電子部品とその製造方法 |
US7791440B2 (en) | 2004-06-09 | 2010-09-07 | Agency For Science, Technology And Research | Microfabricated system for magnetic field generation and focusing |
US7436281B2 (en) | 2004-07-30 | 2008-10-14 | Texas Instruments Incorporated | Method to improve inductance with a high-permeability slotted plate core in an integrated circuit |
US7518481B2 (en) | 2006-06-30 | 2009-04-14 | Intel Corporation | Slotted magnetic material for integrated circuit inductors |
JP2008192645A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Tdk Corp | 薄膜磁気デバイスおよびその製造方法 |
US20080238601A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Heraeus Inc. | Inductive devices with granular magnetic materials |
JP5348862B2 (ja) * | 2007-08-06 | 2013-11-20 | 新光電気工業株式会社 | インダクタ素子 |
KR101443223B1 (ko) | 2008-04-04 | 2014-09-24 | 삼성전자주식회사 | 인덕터 및 그 동작방법 |
WO2010001339A2 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | Nxp B.V. | Planar, monolithically integrated coil |
-
2009
- 2009-03-04 US US12/397,488 patent/US9190201B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-03-04 KR KR1020117023256A patent/KR101304387B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2010-03-04 TW TW099106362A patent/TW201042679A/zh unknown
- 2010-03-04 JP JP2011553114A patent/JP5818694B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-03-04 EP EP10707194.6A patent/EP2404302B1/en active Active
- 2010-03-04 CN CN201080009942.6A patent/CN102341870B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-03-04 WO PCT/US2010/026246 patent/WO2010102132A1/en active Application Filing
-
2014
- 2014-05-21 JP JP2014105312A patent/JP2014168099A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0729732A (ja) * | 1993-07-09 | 1995-01-31 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜磁気素子 |
JP2000150238A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Alps Electric Co Ltd | 平面型磁気素子及び平面型磁気素子の製造方法 |
JP2001284533A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | オンチップ・コイルとその製造方法 |
WO2004112138A1 (ja) * | 2003-06-16 | 2004-12-23 | Nec Corporation | 半導体デバイスおよびその製造方法 |
JP2006013111A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁気コアを有するオンチップ・インダクタ |
JP2006302992A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法、及び半導体装置 |
JP2006319094A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Fujikura Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2008193059A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Ind Technol Res Inst | インダクタ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100225435A1 (en) | 2010-09-09 |
US9190201B2 (en) | 2015-11-17 |
EP2404302B1 (en) | 2020-04-15 |
JP5818694B2 (ja) | 2015-11-18 |
CN102341870A (zh) | 2012-02-01 |
JP2012519395A (ja) | 2012-08-23 |
CN102341870B (zh) | 2015-07-15 |
KR101304387B1 (ko) | 2013-09-11 |
TW201042679A (en) | 2010-12-01 |
EP2404302A1 (en) | 2012-01-11 |
KR20110122872A (ko) | 2011-11-11 |
WO2010102132A1 (en) | 2010-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5818694B2 (ja) | 磁気膜強化インダクタ | |
CN103247596B (zh) | 芯片上铁氧体磁珠电感器 | |
US8350639B2 (en) | Transformer signal coupling for flip-chip integration | |
TW200933666A (en) | A method of manufacturing a coil inductor | |
JP2004526311A (ja) | 高qインダクタ | |
US7978043B2 (en) | Semiconductor device | |
US10163558B2 (en) | Vertically stacked inductors and transformers | |
US10355070B2 (en) | Magnetic inductor stack including magnetic materials having multiple permeabilities | |
US20180323158A1 (en) | Magnetic inductor stack including insulating material having multiple thicknesses | |
KR20130018792A (ko) | 집적 자기 필름 강화 회로 엘리먼트들을 갖는 자기저항 랜덤 액세스 메모리(mram) | |
US9613897B2 (en) | Integrated circuits including magnetic core inductors and methods for fabricating the same | |
CN109036798A (zh) | 用于磁芯的通孔以及相关系统和方法 | |
US20100259349A1 (en) | Magnetic Film Enhanced Inductor | |
US7705421B1 (en) | Semiconductor die with an integrated inductor | |
JP2012134354A (ja) | 変成器 | |
US8004061B1 (en) | Conductive trace with reduced RF impedance resulting from the skin effect | |
US6864581B1 (en) | Etched metal trace with reduced RF impendance resulting from the skin effect | |
JP2006041357A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US11476043B2 (en) | Inductive devices and methods of forming inductive devices | |
TWI467741B (zh) | 積體電感結構 | |
US20170169934A1 (en) | Patterned magnetic shields for inductors and transformers | |
TW202407961A (zh) | 半導體結構及其形成方法 | |
WO2017177389A1 (zh) | 具有集成磁性器件的转接板 | |
JP2024516540A (ja) | 3次元(3d)垂直スパイラルインダクタおよび変圧器 | |
KR20070116460A (ko) | 인덕터를 구비하는 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140612 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150518 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150818 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160201 |