垂直定向的半導體器件及其屏蔽結構制造技術

本發明專利技術涉及半導體器件。半導體器件包括：襯底；設置在襯底上方的電容器；設置在襯底上方并具有包圍電容器的線圈部件的電感器；以及在襯底上方并配置成圍繞線圈部件的屏蔽結構。本發明專利技術還提供了垂直定向的半導體器件及其屏蔽結構。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體
，更具體地，涉及垂直定向的半導體器件及其屏蔽結構。
技術介紹
半導體集成電路(IC)產業已經經歷了快速增長。IC材料和設計的技術進步產生了多代1C，每一代都具有比前一代更小且更復雜的電路。然而，這些進步增加了加工和制造IC的復雜度，并且對于實現這些進步來說，需要在加工和制造IC方面的類似發展。在集成電路演進的過程中，功能密度(即，每芯片面積互連器件的數量)通常增加而幾何尺寸(即，使用制造工藝可生產的最小部件(或線))減小。可以在半導體IC上形成各種有源或無源電子部件。例如，可以在半導體IC上形成變壓器、電感器、電容器等。然而，形成在IC上的傳統電子部件會面臨諸如過量空間消耗、較差器件性能、不適當的屏蔽和高制造成本的缺點。因此，雖然半導體IC上的現有電子部件通常足以用于它們預期的目的，但它們不能夠在每個方面都完全滿足要求。
技術實現思路
為了解決現有技術中所存在的問題，根據本專利技術的一個方面，提供了一種半導體器件，所述半導體器件包括襯底，具有通過X軸和垂直于所述X軸的Y軸限定的表面；電容器，設置在所述襯底的上方；電感器，設置在所述襯底的所述表面的上方，并具有包圍所述電容器的線圈部件；以及屏蔽結構，在所述襯底的上方并配置成圍繞所述線圈部件。 在一可選實施例中，所述屏蔽結構配置成與接地電源線耦合。在一可選實施例中，所述電容器和所述電感器耦合以形成電感器電容器(LC)槽。在一可選實施例中，所述屏蔽結構包括都垂直于所述襯底的所述表面的第一側部和第二側部，所述線圈部件置于所述第一側部和所述第二側部之間。在一可選實施例中，所述第一側部和所述第二側部的每一個都包括第一金屬線和第二金屬線，每一個都屬于對應的金屬層；以及通孔部件，沿著與所述X軸和所述Y軸垂直的第三軸連接所述第一金屬線和所述第二金屬線。在一可選實施例中，所述通孔部件為加長通孔部件。在一可選實施例中，所述屏蔽結構進一步包括配置成與所述第一側部和所述第二側部在一起的底部以屏蔽所述電感器的所述線圈部件。在一可選實施例中，所述屏蔽結構的所述底部包括在同一金屬層中的多條金屬線；以及所述多條金屬線被配置為周期性結構，使得相鄰金屬線之間的距離基本相等。在一可選實施例中，所述屏蔽結構進一步包括配置成與所述第一側部、所述第二側部和所述底部在一起的頂部，使得所述線圈部件被包圍。在一可選實施例中，所述電容器包括陽極部件和陰極部件，其中，所述陽極部件包括多個第一導電部件，所述陰極部件包括多個第二導電部件，其中，所述第一導電部件與所述第二導電部件相互交叉。 在一可選實施例中，沿著所述Y軸和垂直于所述襯底的表面的Z軸,所述第一導電部件與所述第二導電部件相互交叉。在一可選實施例中，所述第一導電部件和所述第二導電部件的每一個都包括兩條金屬線，沿著所述X軸延伸；以及至少一個金屬通孔，沿著所述Z軸延伸并互連所述兩條金屬線。 在一可選實施例中，所述第一導電部件和所述第二導電部件的每一個都沿著與所述襯底的表面垂直的Z軸延伸；以及沿著所述X軸和所述Y軸，所述第一導電部件與所述第二導電部件相互交叉。在一可選實施例中，所述第一導電部件和所述第二導電部件的每一個都包括通過多個通孔部件沿著第三軸互連的多條金屬線；以及具有多個互連層的互連結構，所述互連結構設置在所述襯底的上方，以及其中，所述金屬線的每一條都屬于所述互連結構的對應互連層。在一可選實施例中，所述電感器的所述線圈部件包括在第一金屬層中的第一部分和在第二金屬層中的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分通過至少一個通孔部件連接。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種半導體器件，所述半導體器件包括半導體襯底；以及互連結構，形成在所述襯底的上方，所述互連結構包括電容器，具有陽極部件和陰極部件；和電感器，被設置為接近所述電容器并與所述電容器耦合，其中，所述電感器包括線圈部件和包圍所述線圈部件的屏蔽結構。在一可選實施例中，所述電感器圍繞所述電容器進行卷繞。在一可選實施例中，所述屏蔽結構連接至接地線，并且所述屏蔽結構還包括第一側部和第二側部，所述線圈部件置于第一側部和第二側部之間；以及底部，在所述線圈部件的下方，并與所述第一側部和所述第二側部連接。在一可選實施例中，所述陽極部件包括多個第一導電部件，所述陰極部件包括多個第二導電部件，其中，所述第一導電部件和所述第二導電部件相互交叉。根據本專利技術的又一個方面，還提供了一種制造半導體器件的方法，所述方法包括提供襯底；以及在所述襯底的上方形成互連結構，所述互連結構具有通過多個通孔互連的多條導線，其中，所述形成互連結構包括使用導線的子集和通孔的子集形成電感器電容器(LC)槽，其中所述LC槽包括電容器，所述電容器被形成為具有陽極部件和與所述陽極部件相互交叉的陰極部件；以及所述LC槽包括電感器，所述電感器具有線圈部件和包圍所述線圈部件的屏蔽部件，其中，所述線圈部件和所述屏蔽部件圍繞所述電容器進行卷繞。附圖說明當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可以更好地理解本專利技術。應該強調的是，根據工業中的標準實踐，對各種部件沒有按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實際上，為了清楚討論起見，各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。圖1是示出 根據本專利技術各個方面的制造半導體器件的方法的流程圖。圖2至圖3是處于制造的不同階段的半導體器件的示意性部分橫截面側視圖。圖4示出了根據一實施例的電感器電容器(LC)槽的透視圖。圖5示出了圖4中的LC槽的電感器的部分透視圖。圖6和圖7示出了根據各個實施例的電感器的截面圖和俯視圖。圖8示出了另一實施例中的電感器的截面圖。圖9是根據一實施例的圖5中電感器的線圈部件的透視圖。圖10是根據一實施例的LC槽的電容器的透視圖。圖11是根據另一實施例的LC槽的電容器的透視圖。圖12是根據另一實施例的LC槽的電容器的透視圖。圖13是根據另一實施例的LC槽的電容器的透視圖。圖14和圖15是根據其他實施例的LC槽的電感器的透視圖。具體實施例方式應該理解，以下公開提供了許多不同的實施例或實例以用于實現各種實施例的不同特征。以下將描述部件和配置的具體實例以簡化本專利技術。當然，這些僅是實例，并不旨在限制本專利技術。例如，在以下描述中，第一部件形成在第二部件上或第二部件上方可包括第一部件和第二部件以直接接觸的方式形成的實施例，并且還包括另外的部件可以形成在第一部件和第二部件之間使得第一和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本專利技術可以在各個實例中重復參考數字和/或字符。這種重復是為了簡化和清楚的目的，而且其本身沒有規定所討論的各個實施例和/或結構之間的關系在圖1中示出的是用于制造半導體器件的方法20的流程圖，其中，該半導體器件包括集成到一起的電容器和電感器。圖2和圖3是根據本專利技術的各個方面制造的半導體器件30的示意性部分橫截面側視圖。參照圖1至圖3以及附加參照圖4至圖15共同描述半導體器件30及其制造方法20。半導體器件30可包括集成電路(IC)芯片、片上系統(SoC)或它們的一部分，其可以包括各種無源和有源微電子器件，諸如電容器、電容器、電感器、二極管、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)晶體管、雙極結晶體管(BTJ)、橫向擴散MOS(LDMOS)晶體管、高功率MO本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體器件，包括：襯底，具有通過X軸和垂直于所述X軸的Y軸限定的表面；電容器，設置在所述襯底的上方；電感器，設置在所述襯底的所述表面的上方，并具有包圍所述電容器的線圈部件；以及屏蔽結構，在所述襯底的上方并配置成圍繞所述線圈部件。

【技術特征摘要】
2011.10.13 US 13/272,8661.一種半導體器件，包括 襯底，具有通過X軸和垂直于所述X軸的Y軸限定的表面； 電容器，設置在所述襯底的上方； 電感器，設置在所述襯底的所述表面的上方，并具有包圍所述電容器的線圈部件；以及 屏蔽結構，在所述襯底的上方并配置成圍繞所述線圈部件。2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述屏蔽結構配置成與接地電源線耦合。3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述電容器和所述電感器耦合以形成電感器電容器(LC)槽。4.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述屏蔽結構包括都垂直于所述襯底的所述表面的第一側部和第二側部，所述線圈部件置于所述第一側部和所述第二側部之間。5.根據權利要求4所述的半導體器件，其中，所述第一側部和所述第二側部的每一個都包括 第一金屬線和第二金屬線，每一個都屬于對應的金屬層；以及通孔部件，沿著與所述X軸和所述Y軸垂直的第三軸連接所述第一金屬線和所述第二金屬線。6.一種半導體器件，包括 半導體襯底；以及 互連結構，形成在所述襯底的上方，所述互連結構包括 電容器，具有陽極部件和陰極部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：卓秀英，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：