具有金屬填充物的線圈布置的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請(qǐng)涉及例如在芯片上構(gòu)造的線圈，尤其是用于無(wú)線電頻率應(yīng)用的線圈。
[0002]在制造半導(dǎo)體構(gòu)件時(shí)，出于不同目的，將金屬線圈構(gòu)造在芯片上，例如，作為用于發(fā)送和/接收電路、例如用于無(wú)線通信的無(wú)線電頻率線圈(RF線圈，英語(yǔ)“Rad1Frequency”)。用于無(wú)線通信的示例包括WLAN、藍(lán)牙或者經(jīng)由移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的通信。出于其他目的也需要線圈，例如，用于變壓器或者平衡至非平衡轉(zhuǎn)換器，在一些應(yīng)用情況下也稱為“平衡到非平衡轉(zhuǎn)換器”。這類線圈通常在金屬化工藝中制造，其中，一個(gè)金屬層或者典型情況下多個(gè)金屬層施加在用于制造芯片的半導(dǎo)體晶圓上或者其他襯底上。如果所制造的線圈內(nèi)部沒(méi)有金屬，則在后續(xù)的工藝中，這可能導(dǎo)致問(wèn)題。與之相反，通過(guò)形成渦流，金屬填充物能夠例如在無(wú)線電頻率應(yīng)用中影響線圈的效用，因而，常規(guī)上不使用金屬填充物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一方面在于一種裝置，包括:半導(dǎo)體襯底，構(gòu)造在所述半導(dǎo)體襯底上的線圈，以及在所述線圈內(nèi)的金屬填充物，其中，所述線圈是無(wú)線電頻率發(fā)送和/或接收裝置的線圈。
[0004]本發(fā)明的第二方面在于一種方法，包括:在半導(dǎo)體襯底上構(gòu)造線圈，其中，所述線圈是無(wú)線電頻率發(fā)送和/或接收裝置的線圈；在所述線圈內(nèi)構(gòu)造金屬填充物。
[0005]本發(fā)明的第三方面在于一種裝置，包括:金屬沉積裝置，其中所述金屬沉積裝置設(shè)立用于在半導(dǎo)體襯底上構(gòu)造線圈以及在所述線圈內(nèi)的金屬填充物，其中，所述線圈是無(wú)線電頻率發(fā)送和/或接收裝置的線圈。
【附圖說(shuō)明】
[0006]參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。其中圖1示出根據(jù)一種實(shí)施例的裝置的俯視圖；
圖2示出根據(jù)一種實(shí)施例的制造裝置的框圖；
圖3示出用于說(shuō)明根據(jù)一種實(shí)施例的方法的流程圖；
圖4示出根據(jù)一種實(shí)施例的芯片的金屬層的俯視圖；
圖5示出根據(jù)一種實(shí)施例在不同金屬層中金屬圖案的說(shuō)明性示例。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下文詳細(xì)闡述了不同的實(shí)施例。要注意，這些實(shí)施例僅僅用于說(shuō)明而非解釋為限制性的。
[0008]在例如示出具有多個(gè)特征的實(shí)施例時(shí)，這并非解釋為所有這些特征都是實(shí)現(xiàn)實(shí)施例所需的。而是，其他實(shí)施例能夠具有比所示出且描述的特征更少的特征、具有替換特征和/或具有額外特征。也能夠?qū)⒉煌瑢?shí)施例的特征彼此組合，以便構(gòu)成另外的實(shí)施例。針對(duì)這些實(shí)施例之一描述的修改和變型也能夠用于其它實(shí)施例，只要未給出矛盾的內(nèi)容即可。
[0009]不同實(shí)施例涉及線圈的金屬填充物，其構(gòu)造在襯底、例如半導(dǎo)體襯底上。這種具有金屬填充物的線圈尤其能夠與其他結(jié)構(gòu)、例如電路一起集成在芯片上。在實(shí)施例中，金屬填充物具有由金屬化區(qū)域構(gòu)成的圖案，使得在一個(gè)金屬層中的金屬密度小于20%、例如在10%與15%之間。在具有多個(gè)金屬層的實(shí)施例中，在每個(gè)金屬層中，面密度位于小于20%、例如在10%與15%之間的范圍內(nèi)。在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，金屬填充物的密度理解為面密度，即，覆蓋有金屬的面與金屬填充物的整個(gè)面的比例。在此，能夠例如上下交疊地布置多個(gè)金屬層，其中不同金屬層的金屬化區(qū)域彼此錯(cuò)開(kāi)布置，使得不同金屬層的金屬化部沒(méi)有上下交疊。圖案的各個(gè)金屬化區(qū)域的大小能夠例如在0.5X0.5微米與5X5微米之間，和/或在0.2平方微米與10平方微米之間，其中，根據(jù)金屬層，大小和/或形狀也能夠有所不同。各個(gè)金屬化區(qū)域的大小例如能夠借助所謂的“最小設(shè)計(jì)規(guī)則”來(lái)選擇，也就是說(shuō)，取決于相應(yīng)半導(dǎo)體工藝(在這種情況下是金屬化工藝)所允許的最小大小、例如在該大小的100%-200%的范圍內(nèi)。
[0010]這些金屬化區(qū)域能夠在金屬填充物中均勻分布，例如，以均勻圖案的形式，這在一些實(shí)施例中使后續(xù)的處理變得容易。
[0011]這類金屬填充物能夠例如利用基于等離子體的沉積方法來(lái)制造。具有低于20%的這類低密度的金屬填充物例如也能稱為“等離子體塵埃填充物(Plasmastaubfuel lung)”或者英語(yǔ)“Plasma Dust Filling，，。
[0012]在圖1中示出一種實(shí)施例的示意性視圖。在此示出襯底10、例如可能處理過(guò)的半導(dǎo)體晶圓的一部分，其中襯底10的所示出的部分在分割之后例如能夠構(gòu)成芯片的一部分。在襯底10上，通過(guò)相應(yīng)的金屬沉積構(gòu)造線圈11，所述線圈11例如在發(fā)送和/或接收裝置中能夠用于一個(gè)無(wú)線電頻率信號(hào)或者多個(gè)無(wú)線電頻率信號(hào)，例如用于WLAN通信、藍(lán)牙通信或者移動(dòng)無(wú)線電通信。此外，作為示例能夠?qū)⒕€圈11與相應(yīng)的通信電路13耦合。在圖1的實(shí)施例中，該通信電路13同樣構(gòu)造在襯底10上，使得該通信電路13能夠與線圈11集成地構(gòu)造在芯片上。在其他實(shí)施例中，通信電路13也能夠完全或者部分地構(gòu)造在與襯底10不同的襯底上。然而，對(duì)圖1中線圈11的使用不限于此。例如，線圈11也能夠結(jié)合其他電路用作通信電路13。
[0013]在線圈11內(nèi)部布置金屬填充物12。該金屬填充物12能夠例如包括一個(gè)金屬層或者多個(gè)金屬層，其中每個(gè)金屬層在金屬化區(qū)域處具有圖案。這些金屬化區(qū)域在此能夠均勻地或者不均勻地分布在金屬化填充物12上，使得每個(gè)層的金屬填充物的密度小于20%，例如，在10%與15%之間。各個(gè)金屬化區(qū)域的大小能夠如之前所提及的那樣例如在0.5X0.5微米與5X5微米之間以及例如取決于相應(yīng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的最小大小來(lái)選擇。
[0014]此類線圈和金屬化填充物能夠例如利用在圖2中示意性地作為框圖示出的金屬沉積裝置20來(lái)制造，例如利用等離子體裝置。該金屬沉積裝置20能夠例如是半導(dǎo)體工藝的、通過(guò)箭頭表示的部分，其中，在金屬沉積裝置20中的處置之前以及之后能夠提供另外的裝置，以便執(zhí)行對(duì)襯底的相應(yīng)處理，例如，以便制造期望的半導(dǎo)體構(gòu)件。
[0015]在圖4中示出根據(jù)一種實(shí)施例的芯片的金屬層的圖示。利用42表示線圈的元件。在線圈內(nèi)部構(gòu)造低密度、例如小于20%的密度、例如在10%和15%之間、例如大約13.5%的密度的金屬填充物40。在線圈外部，能夠提供密度較高的金屬填充物41以及另外的元件。
[0016]在圖5中不出根據(jù)一種實(shí)施例、分布5個(gè)金屬層M1-M5的金屬化區(qū)域的不例,其中通過(guò)不同線條類型來(lái)闡明不同的金屬層面，如在圖5的圖例中示出的。在此，在圖5中示出的正方形之間的距離僅僅用于說(shuō)明并且在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中也能夠放棄。在一種實(shí)施例中，圖5中的每個(gè)正