磁偏压铁磁性螺旋电感器制造技术

本发明专利技术是关于一种磁偏压铁磁性螺旋电感器，至少包含一半导体基材以及一第一绝缘层设于该半导体基材上；一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上以及一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上以及一图案化磁偏压层设于该图案化铁磁层上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含有电感器的半导体装置，特别是涉及一种磁偏压铁磁性螺旋电感器。
技术介绍
电感器是一种能以磁场型式来储存能量的装置。电感器也是一种被特别设计来提供受控电感值总量的电子元件。电感器通常包含有一长导线，而该长导线是被卷绕成螺旋形或环形外观，并可藉由置入一具有高磁导率的磁芯(core)于其中，来增加电感器的电感值。可被应用的合适材料例如铁、铁粉以及磁性材料。工业上所使用的电感器其电感值约界于从小于1微亨利(μH)到大约10亨利(H)的范围。小型电感器已经被使用在射频调谐电路(tuned circuits)以及射频扼流圈(chokes)方面。大型电感器则是已经被应用于具有最大电感器的声频频率方面，作为电源供应的滤波扼流圈使用。于调谐电路中使用线圈型电感器以使射频频率达到超高(ultrahigh)射频的频段。在超高射频与微波(microwave)的频段中，传输线路的短路线段(short links)可以作为电感器。对于任何导线，其长度短于1/4电波波长，其远端设为短路，可作为一电感器。相同的，导线的截面界于1/4到1/2电波波长之间，其远端设为开路的，亦是。一个理想的电感器只会表现出感应电抗，而不会有电阻。然而，这种理想的电感器只在理论上存在，而实际的电感器会存在有些欧姆损耗(ohmicloss)和电抗。电感器已经被应用于半导体装置，同时熟习此项技艺的人士还是继续在发展具有较佳特性的电感器的半导体装置。相较于先前技艺，本专利技术提供了另一种选择。有鉴于上述现有的电感器存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的磁偏压铁磁性螺旋电感器，能够改进一般现有的电感器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的电感器存在的缺陷，而提供一种新型结构的磁偏压铁磁性螺旋电感器，用以减少欧姆损耗(ohmic loss)和电抗，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种磁偏压铁磁性螺旋电感器，至少包含一半导体基材；一第一绝缘层设于该半导体基材上；一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上；一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上；以及一图案化磁偏压层设于该图案化铁磁层上。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有铜及其合金的至少其中之一。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的图案化铁磁层包含有铁、钴、镍、钼以及其合金的至少其中之一。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的图案化磁偏压层包含有铁。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有至少1.5圈绕线匝数。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有复数圈绕线匝数，该图案化铁磁层是完全覆盖该螺旋线圈电感器的所有复数圈绕线匝数。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的图案化磁偏压层包含有复数独立元件，各独立元件是完全地设于该螺旋线圈电感器的一绕线的一部份线段上。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有至少一外绕线部分，其是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该外绕线部分包含有一外边缘以及一内边缘，该外边缘是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内边缘是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊；至少一内绕线部分，其是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内绕线部分包含有一外边缘以及一内边缘，该外边缘是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内边缘是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊；其中，该图案化磁偏压层包含有复数独立元件，各独立元件是覆盖于该螺旋线圈电感器的该外绕线的一部份与该内绕线的一部份的至少其中之一。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种磁偏压铁磁性螺旋电感器，至少包含一半导体基材以及一第一绝缘层设于该半导体基材上；一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上，以及一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；一第一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上，以及一第一图案化磁偏压层设于该第一图案化铁磁层上；以及一多层结构设于该第一绝缘层以及该螺旋线圈电感器之间，并包含有一第二图案化铁磁层、一第二图案化磁偏压层以及一第三绝缘层，该第二图案化铁磁层是设于该第一绝缘层上，该第二图案化磁偏压层是设于该第二图案化铁磁层上，该第三绝缘层是设于第二图案化磁偏压层上。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的第二图案化铁磁层包含有铁、钴、镍、钼以及其合金的至少其中之一。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的第二图案化磁偏压层包含有铁。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有铜及其合金的至少其中之一。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的第一图案化铁磁层包含有铁、钴、镍、钼以及其合金的至少其中之一，以及该第一图案化磁偏压层包含有铁。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有至少1.5圈绕线匝数。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有复数圈绕线匝数，每一该第一图案化铁磁层以及该第二图案化铁磁层是完全覆盖该螺旋线圈电感器的所有复数圈绕线匝数。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的每一第一图案化磁偏压层与第二图案化磁偏压层包含有复数独立元件，各独立元件是完全地设于螺旋线圈电感器的一绕线的一部份上。前述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其中所述的螺旋线圈电感器包含有至少一外绕线部分，其是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该外绕线部分包含有一外边缘以及一内边缘，该外边缘是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内边缘是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊；至少一内绕线部分，其是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内绕线部分包含有一外边缘以及一内边缘，外边缘是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，内边缘是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊；其中，每一第一图案化磁偏压层与第二图案化磁偏压层包含有复数独立元件，各独立元件覆盖于螺旋线圈电感器的外绕线的一部份与内绕线的一部份的至少其中之一。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了达到上述目的，依照本专利技术的一种磁偏压铁磁性螺旋电感器的一实施例，包含有一半导体基材以及一第一绝缘层设于该半导体基材上；一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上以及一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上以及一图案化磁偏压层设于该图案化铁磁层上。依照本专利技术的一种磁偏压铁磁性螺旋电感器的另一实施例，包含有一半导体基材以及一第一绝缘层设于该半导体基材上；一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上，以及一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；一第一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上，以及一第一图案化磁偏压层设于该第一图案化铁磁层上；一多层结构设于该第一绝缘层以及该螺旋线圈电感器之间，并包含有一第二图案化铁磁层、一第二图案化磁偏压层以及一第三绝缘层，该第二图案化铁磁层是设于该第一绝缘层上、该第二图案化磁偏压层是设于该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于至少包含：　　　　一半导体基材；　　　　一第一绝缘层设于该半导体基材上；　　　　一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上；　　　　一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；　　　　一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上；以及　　　　一图案化磁偏压层设于该图案化铁磁层上。

【技术特征摘要】
US 2006-2-13 11/353,2151.一种磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于至少包含一半导体基材；一第一绝缘层设于该半导体基材上；一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上；一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上；以及一图案化磁偏压层设于该图案化铁磁层上。2.根据权利要求1所述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于所述的螺旋线圈电感器包含有铜及其合金的至少其中之一。3.根据权利要求1所述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于所述的图案化铁磁层包含有铁、钴、镍、钼以及其合金的至少其中之一。4.根据权利要求1所述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于所述的图案化磁偏压层包含有铁。5.根据权利要求1所述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于所述的螺旋线圈电感器包含有至少1.5圈绕线匝数。6.根据权利要求1所述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于所述的螺旋线圈电感器包含有复数圈绕线匝数，该图案化铁磁层是完全覆盖该螺旋线圈电感器的所有复数圈绕线匝数。7.根据权利要求1所述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于所述的图案化磁偏压层包含有复数独立元件，各独立元件是完全地设于该螺旋线圈电感器的一绕线的一部份线段上。8.根据权利要求1所述的磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于所述的螺旋线圈电感器包含有至少一外绕线部分，其是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该外绕线部分包含有一外边缘以及一内边缘，该外边缘是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内边缘是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊；至少一内绕线部分，其是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内绕线部分包含有一外边缘以及一内边缘，该外边缘是最远离该螺旋线圈电感器的磁蕊，该内边缘是最接近该螺旋线圈电感器的磁蕊；其中，该图案化磁偏压层包含有复数独立元件，各独立元件是覆盖于该螺旋线圈电感器的该外绕线的一部份与该内绕线的一部份的至少其中之一。9.一种磁偏压铁磁性螺旋电感器，其特征在于至少包含一半导体基材以及一第一绝缘层设于该半导体基材上；一螺旋线圈电感器设于该第一绝缘层上，以及一第二绝缘层设于该螺旋线圈电感器上；一第一图案化铁磁层设于该第二绝缘层上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：连万益，邓端理，林文钦，王昭雄，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]