KR100842475B1 - 반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법 - Google Patents

반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100842475B1
KR100842475B1 KR1020060135917A KR20060135917A KR100842475B1 KR 100842475 B1 KR100842475 B1 KR 100842475B1 KR 1020060135917 A KR1020060135917 A KR 1020060135917A KR 20060135917 A KR20060135917 A KR 20060135917A KR 100842475 B1 KR100842475 B1 KR 100842475B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
field oxide
polysilicon
spiral inductor
oxide film
Prior art date
Application number
KR1020060135917A
Other languages
English (en)
Inventor
정지훈
Original Assignee
동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동부일렉트로닉스 주식회사 filed Critical 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority to KR1020060135917A priority Critical patent/KR100842475B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100842475B1 publication Critical patent/KR100842475B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/10—Inductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 상기와 종래의 인덕터 제조 방법과 달리, 실리콘 기판을 식각하여
폴리실리콘으로 이루어진 코일을 형성하고, 상기 폴리실리콘은 STI 공정으로 형성된 필드산화막으로 절연하는 것을 특징으로 하는 인덕터 및 상기 인덕터의 제조 방법에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실리콘 기판에 노광 공정 및 식각 공정을 이용해 필드산화막이 형성될 부분을 식각해내는 단계; 산화막을 도포하고 CMP하여 필드산화막을 형성하는 단계; 노광 공정 및 식각 공정을 이용하여 스파이럴 인덕터의 코일이 형성될 부분을 식각해내는 단계; 및 폴리실리콘을 도포하고 CMP하여 코일을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 특징에 따른 인덕터의 솔레노이드 구성은 종래의 금속선을 실리콘 기판에 도포하여 형성하는 인덕터에 비해 복잡하지 않아 소자의 고집적에 유리하다. 따라서 휴대폰, 노트북 PC등 휴대형 정보통신기기 및 캠코더, 디지털 카메라, DVD, 위성 DMB의 핵심부품으로 소형 경량화 및 박형화 추세에 따른 소형 고밀도의 자동표면실장을 가능하게 한다.

Description

반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법{Method of forming the spiral inductor of semiconductor device}
도1는 본 발명의 특징에 따른 스파이럴 인덕터의 평면도를 도시한 것이다.
도2a내지 도2d에는 본 발명의 특징에 따른 제조 방법의 방법의 단계를 도1의 1-1'부분의 단면도로서 도시한 것이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
101:필드산화막 지역102:코일 지역 203:필드산화막
205:폴리실리콘
본 발명은 종래의 인덕터 제조 방법과 달리, 실리콘 기판을 식각하여
폴리실리콘으로 이루어진 코일을 형성하고, 상기 폴리실리콘은 STI 공정으로 형성된 필드산화막으로 절연하는 것을 특징으로 하는 인덕터 및 상기 인덕터의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 이동통신의 발달로 음성, 영상을 전송하는 멀티미디어 서비스가 상용화되고 있다. 이는 주파수 대영의 확대를 가져와 이로 인한 부품의 명확한 특성구현을 필요로 하고 있다.부품의 소형화 또한 이동통신의 발달과 함께 요구되는 사항인데, 이를 위하여 능동소자와 수동소자를 결합하는 모듈 및 모듈화된 부품의 특성 구현을 위하여 집적회로와 함께 패키징하는 멀티 칩을 사용하고 있다. 특히, 인덕터는 주파수 칩을 구성하는데 필수적으로 사용되지만, 단일 소자로는 주파수 칩의 면적을 가장 많이 차지하며, 주변의 재질,구조 및 내부 물질에 따른 기생 커패시턴스 및 저항 성분 때분에 고주파 특성에 많은 제약을 받는다. 종래에는 평면 회절 기하(Planar Spiral Geomtries)방식의 인덕터를 금속선을 이용하여 형성하였다. 즉 실리콘 기판위에 절연막을 형성하고 금속선을 도포한 후 패터닝하여 상기 금속선을 2차원 평면 상에서 절곡시키면서 구현하며, 대표적인 기하학적 도형으로는 사각형(Rectangular Type), 팔각형(Octagonal Type), 원형(Circular Type)등이 있다. 따라서 금속선으로 인덕터를 형성하는 종래의 공정은 실리콘 기판위에 절연체의 형성, 금속선의 형성 및 상기 금속선의 절연을 위한 절연체 도포 단계 등 여러 단계를 거쳐야 한다.
본 발명은 실리콘 웨이퍼에 형성된 스파이럴 인덕터에 있어서, 실리콘 기판을 식각 하여 폴리실리콘으로 이루어진 코일을 형성하고, 상기 폴리실리콘은 STI 공정으로 형성된 필드산화막으로 절연하는 것을 특징으로 하는 스파이럴 인덕터 및 상기 스파이럴 인덕터의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실리콘 기판에 노광 공정 및 식각 공정을 이용해 필드산화막이 형성될 부분을 식각해내는 단계; 산화막을 도포하고 CMP하여 필드산화막을 형성하는 단계; 노광 공정 및 식각 공정을 이용하여 스파이럴 인덕터의 코일이 형성될 부분을 식각해내는 단계; 및 폴리실리콘을 도포하고 CMP하여 코일을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 기술적 사상의 한도 내에서 여러 형태로 구현될 수 있으며 여기에 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도1는 본 발명의 특징에 따른 스파이럴 인덕터의 평면도가 나타나 있으며, 도2a내지 도2d에는 본 발명의 특징에 따른 제조 방법의 방법의 단계를 도1의 1-1'부분의 단면도로서 나타낸 것이다.
도1을 참조하면 본 발명의 특징에 따른 스파이럴 인덕터는 실리콘 기판위에 형성된 필드산화막 지역(101)과 상기 필드산화막과 측면으로 접하고 하며, 폴리실리콘으로 이루어진 코일 부분(102)를 포함한다. 상기 필드산화막 지역은 전도체인 코일의 절연 및 상호 간섭을 억제하는 역할을 수행하게 된다. 또한 코일이 2차원적으로 복수회 감긴 부분, 즉 솔레이드 부분은 그 간격 및 주기를 필요한 설계 목표치에 따라 조절이 가능한 부분이다.
도2a 내지 도2d를 참조하여 스파이럴 인덕터의 제조 방법을 단계별로 설명한다. 도2a에서와 같이, 실리콘 웨이퍼(201) 위에 PR(photo resist)를 도포한 후 노광 공정 및 식각 공정을 통해 필드산화막이 형성될 부분(202)를 식각한 후 상기 PR을 제거한다. 다음, 도2b에서와 같이 산화막을 전면 도포한 후 CMP 공정으로 평탄화하여 필드산화막(203)을 형성한다. 이때 산화막은 HDP(high density plasma) 또는 LPCVD(low pressure chemical vapor deposition)방법으로 형성될 수 있다. 다음, 도2c에서와 같이 PR을 도포한 후 노광 공정 및 식각 공정을 통해 인덕터의 코일이 형성될 부분(204)을 식각한 후 상기 PR을 제거한다. 다음, 도2d에서와 같이 폴리실리콘을 전면 도포하여 상기 (204)부분을 매립한 후 CMP 공정으로 평탄화 함으로써 코일을 형성한다. 이때 폴리실리콘은 LPCVD 방법에 의해 형성되며, 전기전도도의 증가를 위해 B 또는 P가 도핑되어 있다.
본 발명의 특징에 따른 인덕터의 솔레노이드 구성은 종래의 금속선을 실리콘 기판에 도포하여 형성하는 인덕터에 비해 복잡하지 않아 소자의 고집적에 유리하다. 따라서 휴대폰, 노트북 PC등 휴대형 정보통신기기 및 캠코더, 디지털 카메라, DVD, 위성 DMB의 핵심부품으로 소형 경량화 및 박형화 추세에 따른 소형 고밀도의 자동표면실장을 가능하게 한다.

Claims (4)

  1. 실리콘 기판을 식각하여 생성한 트렌치를 폴리실리콘으로 매립하여 형성한 코일을 구비하고, 상기 코일은 STI(shallow trench isolation) 공정으로 형성한 필드산화막으로 절연하는 것을 특징으로 하는 스파이럴 인덕터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리실리콘은 B 또는 P가 도핑된 폴리실리콘 인 것을 특징으로 하는 스파이럴 인덕터.
  3. (a)실리콘 기판에 노광 공정 및 식각 공정을 이용해 필드산화막이 형성될 부분을 식각해내는 단계;
    (b) 산화막을 도포하고 CMP하여 필드산화막을 형성하는 단계;
    (c) 노광 공정 및 식각 공정을 이용하여 스파이럴 인덕터의 코일이 형성될 부분을 식각해내는 단계; 및
    (d) 폴리실리콘을 도포하고 CMP하여 코일을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파이럴 인덕터 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산화막은 HDP(high density plasma) 또는 LPCVD(low pressure chemical vapor deposition)방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스파이럴 인덕터 제조 방법.
KR1020060135917A 2006-12-28 2006-12-28 반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법 KR100842475B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060135917A KR100842475B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060135917A KR100842475B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100842475B1 true KR100842475B1 (ko) 2008-07-01

Family

ID=39823328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060135917A KR100842475B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100842475B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105405836A (zh) * 2014-09-12 2016-03-16 上海华虹宏力半导体制造有限公司 提高电感器q值的方法以及电感器
WO2019236229A1 (en) * 2018-06-05 2019-12-12 Intel Corporation Magnetic structures in integrated circuit packages

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263147A (ja) 1985-05-15 1986-11-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
US5372967A (en) * 1992-01-27 1994-12-13 Motorola, Inc. Method for fabricating a vertical trench inductor
JPH0963847A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Nec Corp インダクタ素子及びその製造方法
JP2002093622A (ja) * 2000-09-18 2002-03-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd インダクタ素子
KR20040057835A (ko) * 2002-12-26 2004-07-02 주식회사 하이닉스반도체 인덕터의 제조 공정을 모니터링 하기 위한 패턴의 형성 방법
KR20060008045A (ko) * 2004-07-23 2006-01-26 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 인덕터 형성방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263147A (ja) 1985-05-15 1986-11-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
US5372967A (en) * 1992-01-27 1994-12-13 Motorola, Inc. Method for fabricating a vertical trench inductor
JPH0963847A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Nec Corp インダクタ素子及びその製造方法
JP2002093622A (ja) * 2000-09-18 2002-03-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd インダクタ素子
KR20040057835A (ko) * 2002-12-26 2004-07-02 주식회사 하이닉스반도체 인덕터의 제조 공정을 모니터링 하기 위한 패턴의 형성 방법
KR20060008045A (ko) * 2004-07-23 2006-01-26 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 인덕터 형성방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105405836A (zh) * 2014-09-12 2016-03-16 上海华虹宏力半导体制造有限公司 提高电感器q值的方法以及电感器
WO2019236229A1 (en) * 2018-06-05 2019-12-12 Intel Corporation Magnetic structures in integrated circuit packages
US11444042B2 (en) 2018-06-05 2022-09-13 Intel Corporation Magnetic structures in integrated circuit packages

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5048230B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US20200013855A1 (en) Radio frequency switches with air gap structures
US9202921B2 (en) Semiconductor device and method of making the same
US9478463B2 (en) Device and method for improving RF performance
TWI704677B (zh) 記憶體結構及其形成方法
US7205190B2 (en) Semiconductor device fabrication method
TW200849556A (en) Semiconductor device and method of manufacturing such a device
TWI690025B (zh) 絕緣體上半導體基底、其形成方法以及積體電路
CN102487087B (zh) 应用于三维片上集成系统的薄膜晶体管的制造方法
JP2011233807A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US20190051666A1 (en) Semiconductor device and fabrication method thereof
KR101247425B1 (ko) 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
US8129239B2 (en) Semiconductor device having an expanded storage node contact and method for fabricating the same
CN107305840A (zh) 一种半导体器件及其制造方法和电子装置
KR100842475B1 (ko) 반도체 소자의 스파이럴 인덕터의 형성 방법
TWI529872B (zh) 射頻裝置封裝及其製造方法
US10923577B2 (en) Cavity structures under shallow trench isolation regions
US20060118906A1 (en) High power radio frequency integrated circuit capable of impeding parasitic current loss
US8664050B2 (en) Structure and method to improve ETSOI MOSFETS with back gate
US9418915B2 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
JPH1041511A (ja) Ｓｏｉウエハおよびそれを用いた半導体集積回路装置ならびにその製造方法
US9589831B2 (en) Mechanisms for forming radio frequency (RF) area of integrated circuit structure
US10074650B2 (en) Deep trench isolation for RF devices on SOI
US9349748B2 (en) Method for forming deep trench isolation for RF devices on SOI
US11605648B2 (en) Semiconductor structure and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120521

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee