KR20070116460A - Semiconductor device including inductor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 종래 기술에 따른 반도체소자의 인덕터를 설명하기 위한 평면도이다. 1A is a plan view illustrating an inductor of a semiconductor device according to the related art.
도 1b는 종래 기술에 따른 반도체소자의 인덕터를 설명하기 위한 공정단면도이다. 1B is a process cross-sectional view for describing an inductor of a semiconductor device according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 반도체소자의 인덕터를 설명하기 위한 평면도이다. 2 is a plan view illustrating an inductor of a semiconductor device according to the present invention.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inductor according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다. 5A to 5D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inductor according to still another embodiment of the present invention.
본 발명은 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인덕터를 구비하는 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device having an inductor and a method for manufacturing the same.
신속한 정보교환의 필요성이 증가함에 따라, 고주파수 대역 신호를 고속으로 처리할 수 있는 고주파 반도체소자를 구비하는 무선이동통신 시스템의 수요가 증가하고 있다. 상기 고주파 반도체소자는 능동소자로 사용되는 트랜지스터들 및 수동소자로 사용되는 저항(resistor), 커패시터(capacitor) 및 인덕터(inductor)를 구비한다. As the need for rapid information exchange increases, the demand for a wireless mobile communication system having a high frequency semiconductor device capable of processing high frequency band signals at high speed is increasing. The high frequency semiconductor device includes a transistor used as an active device and a resistor, a capacitor, and an inductor used as a passive device.
상기 인덕터는 고주파 신호의 전달을 방해하는 역할을 하며, 상기 커패시터와 함께 고주파 신호를 처리하기 위한 RF 회로를 구성한다. 일반적으로 RF 회로에서는, 회로를 흐르고 있는 전류의 변화에 의한 전자기유도에 대응하여 발생되는 역기전력의 비율을 나타내는, 유도용량(inductance)가 큰 인덕터가 요구되고 있다. The inductor serves to hinder the transmission of the high frequency signal, and together with the capacitor constitutes an RF circuit for processing the high frequency signal. In general, an RF circuit requires an inductor having a high inductance, which represents a ratio of back EMF generated in response to electromagnetic induction caused by a change in current flowing through the circuit.
도 1a는 종래 기술에 따른 반도체소자의 인덕터를 설명하기 위한 평면도이고, 도 1b는 종래 기술에 따른 반도체소자의 인덕터를 설명하기 위한 공정단면도이다. 구체적으로, 도 1b는 도 1의 점선 I-I'을 따라 보여지는 단면을 도시한다. 1A is a plan view illustrating an inductor of a semiconductor device according to the prior art, and FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating the inductor of the semiconductor device according to the prior art. Specifically, FIG. 1B shows a cross section taken along the dotted line II ′ of FIG. 1.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 반도체기판(10) 상에는 서로 이격된 인덕터 전극들(20)이 배치되고, 상기 인덕터 전극들(20)에는 인덕터 코일(50)이 연결된다. 상기 인덕터 전극들(50) 각각은 그 상부에 배치되는 플러그들(40)을 통해 상기 인덕터 코일(50)에 연결된다. 이때, 상기 인덕터 코일(50)과 상기 인덕터 전극들(20) 사이에는, 상기 플러그들(40)을 둘러싸면서 상기 인덕터 전극들(20)을 덮는 하부 층간절연막(30)이 형성된다. 종래의 기술들에 따르면, 상기 인덕터 코일(50)은, 도 1a에 도시된 것처럼, 나선 모양을 갖는다. 이 경우, 상기 인덕터 코일(50)을 흐르 는 전류는 상기 인덕터 코일(50)의 중앙을 지나는 자기장을 생성시킨다. 하지만, 종래의 기술에 따른 반도체 소자의 인덕터는 상기 RF 회로에서 요구되는 큰 유도 용량을 갖기 어렵다. 1A and 1B,
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 큰 유도 용량을 갖는 인덕터를 포함하는 반도체 소자를 제공하는 데 있다. One object of the present invention is to provide a semiconductor device including an inductor having a large inductance.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 인덕터의 유도 용량을 증가시킬 수 있는 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can increase the inductance of the inductor.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 인덕터 코일 내에 강자성 코어를 배치된 인덕터 소자를 포함하는 반도체 장치를 제공한다. 이 장치는 반도체기판 상에 배치되는 인덕터 코어(inductor core), 상기 인덕터 코어의 둘레에 배치되되 제 1 단자 및 제 2 단자를 갖는 인덕터 코일(inductor coil) 및 상기 인덕터 코일의 제 1 및 제 2 단자들에 각각 접속하는 인덕터 전극들(inductor electrodes)을 구비한다. 이때, 상기 인덕터 코어는 철, 코발트, 니켈, 탄탈륨, 바륨, 아연 및 이들을 포함하는 합금 물질들 중의 적어도 한가지로 이루어진다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a semiconductor device including an inductor element having a ferromagnetic core disposed in the inductor coil. The apparatus includes an inductor core disposed on a semiconductor substrate, an inductor coil disposed around the inductor core, the inductor coil having a first terminal and a second terminal, and the first and second terminals of the inductor coil. Inductor electrodes that connect to the respective ones. In this case, the inductor core is made of at least one of iron, cobalt, nickel, tantalum, barium, zinc and alloy materials including them.
상기 인덕터 코일은 상기 제 1 및 제 2 단자들 사이의 직선 길이보다 긴 길이를 가지면서 상기 인덕터 코어 주위를 감는 나선형일 수 있다. 또한, 상기 인덕터 코어와 상기 인덕터 코일은 실질적으로 동일한 높이에 형성된다. 이에 더하여, 상기 인덕터 코어와 상기 인덕터 코일 사이에는 적어도 한 층의 층간절연막이 배치 될 수 있다. The inductor coil may be spiral wound around the inductor core while having a length longer than the straight length between the first and second terminals. In addition, the inductor core and the inductor coil are formed at substantially the same height. In addition, at least one interlayer insulating layer may be disposed between the inductor core and the inductor coil.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 인덕터 코일 내에 강자성 코어를 형성하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 반도체기판 상에 하부 층간절연막을 형성하고, 상기 하부 층간절연막 상에 인덕터 코어를 형성한 후, 상기 하부 층간절연막 상에 상기 인덕터 코어의 둘레에 배치되는 인덕터 코일을 형성하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 인덕터 코어는 철, 코발트, 니켈, 탄탈륨, 바륨, 아연 및 이들을 포함하는 합금 물질들 중의 적어도 한가지로 형성할 수 있다. In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device for forming a ferromagnetic core in the inductor coil. The method includes forming a lower interlayer insulating film on a semiconductor substrate, forming an inductor core on the lower interlayer insulating film, and then forming an inductor coil disposed around the inductor core on the lower interlayer insulating film. . In this case, the inductor core may be formed of at least one of iron, cobalt, nickel, tantalum, barium, zinc, and alloy materials including the same.
본 발명에 따르면, 상기 인덕터 코일 및 상기 인덕터 코어는 실질적으로 동일한 높이에 형성된다. 또한, 상기 인덕터 코일의 양단에 접속하는 인덕터 전극들을 더 형성할 수 있다. 이때, 상기 인덕터 전극들은 상기 인덕터 코일 및 상기 인덕터 코어의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. According to the invention, the inductor coil and the inductor core are formed at substantially the same height. Further, inductor electrodes connected to both ends of the inductor coil may be further formed. In this case, the inductor electrodes may be disposed above or below the inductor coil and the inductor core.
본 발명에 따르면, 상기 인덕터 코어는 패터닝 기술 또는 다마신 기술 중의 한가지를 사용하여 형성되고, 마찬가지로, 상기 인덕터 코일은 패터닝 기술 또는 다마신 기술 중의 한가지를 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 인덕터 코일은 상기 인덕터 코어를 형성하기 전 또는 후에 형성될 수 있다. According to the present invention, the inductor core is formed using one of a patterning technique or a damascene technique, and likewise, the inductor coil can be formed using one of a patterning technique or a damascene technique. In addition, the inductor coil may be formed before or after forming the inductor core.
본 발명에 따르면, 상기 하부 층간절연막 상에, 적어도 한층의 상부 층간절연막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 인덕터 코일 및 상기 인덕터 코어는 각각 상기 상부 층간절연막을 주형으로 사용하는 다마신 기술을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. According to the present invention, the method may further include forming at least one upper interlayer insulating film on the lower interlayer insulating film. In this case, the inductor coil and the inductor core are preferably formed using a damascene technique using the upper interlayer insulating film as a template.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments associated with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막을 다른 영역 또는 막과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다.In the present specification, when it is mentioned that a film is on another film or substrate, it means that it may be formed directly on another film or substrate or a third film may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical contents. In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various regions, films, and the like, but these regions and films should not be limited by these terms. . These terms are only used to distinguish any given region or film from other regions or films. Thus, the film quality referred to as the first film quality in one embodiment may be referred to as the second film quality in other embodiments. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment.
도 2는 본 발명에 따른 반도체소자의 인덕터를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다. 구체적으로, 도 3a 내지 도 3e는 도 2의 점선 II-II'을 따라 보여지는 단면들을 도시한다. 2 is a plan view illustrating an inductor of a semiconductor device according to the present invention, and FIGS. 3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the inductor according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIGS. 3A-3E show cross sections taken along the dashed line II-II ′ of FIG. 2.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 반도체기판(100) 상에 인덕터 전극들(110)을 형성한다. 상기 인덕터 전극들(110)은 서로 이격되어 형성되고, 이들의 상부에는 하부 층간절연막(120)이 형성된다. 상기 하부 층간절연막(120) 내에는, 이를 관통하여 상기 인덕터 전극들(110)에 접속하는 플러그 패턴들(130)이 형성된다. 상기 하부 층간절연막(120) 상에는 상기 플러그 패턴들(130)로부터 이격된 인덕터 코어(140)가 형성된다. 한편, 상기 반도체기판(100)과 상기 인덕터 전극(110) 사이에는 트랜지스터를 포함하는 하부 구조체(도시하지 않음)가 더 형성될 수 있다. 2 and 3A,
본 발명에 따르면, 상기 인덕터 코어(140)는 철, 코발트, 니켈, 탄탈륨, 바륨, 아연 및 이들을 포함하는 합금 물질들 중의 적어도 한가지로 형성된다. 예를 들면, 상기 인덕터 코어(140)는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 퍼멀로이(Permalloy), 페라이트(ferrite), FeTaN, BaZn2-xCoxFe16O27 등으로 형성될 수 있다. 이 실시예에 따르면, 상기 인덕터 코어(140)는 상기 하부 층간절연막(120) 상에 인덕터 코어막을 형성한 후, 이를 사진/식각하는 단계를 포함하는 패터닝 기술을 사용하여 형성될 수 있다. According to the present invention, the
도 2 및 도 3b를 참조하면, 상기 인덕터 코어(140)이 형성된 결과물 상에 상부 층간절연막(150)을 형성한다. 상기 상부 층간절연막(150)은 실리콘 산화막으로 형성될 수 있으며, 이를 형성하는 방법으로는 화학적 기상 증착 기술이 사용될 수 있다. 이때, 상기 상부 층간절연막(150)은 상기 인덕터 코어(140)의 두께보다 두꺼 운 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 2 and 3B, an upper
본 발명에 따르면, 상기 인덕터 코어(140)가 노출되지 않는 범위 내에서, 상기 상부 층간절연막(150)을 평탄화 식각하는 단계를 더 실시할 수 있다. 상기 평탄화 식각은 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 기술을 사용하여 실시될 수 있다. 그 결과, 도 3b에 도시된 것처럼, 상기 상부 층간절연막(150)의 상부면은 평탄화되어, 상기 상부 층간절연막(150)을 패터닝하는 후속 공정은 용이하게 진행될 수 있다. According to the present invention, the step of planarizing etching the upper
도 2 및 도 3c를 참조하면, 상기 상부 층간절연막(150)을 패터닝하여, 인덕터 코일(165)을 정의하기 위한 코일 개구부(155)를 형성한다. 상기 코일 개구부(155)를 형성하는 단계는 상기 하부 층간절연막(120)에 대해 식각 선택성을 갖는 식각 레서피를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 식각 선택성의 확보를 위해, 상기 하부 층간절연막(120)은 상기 상부 층간절연막(150)과 다른 물질로 형성되는 식각저지막(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 상부 및 하부 층간절연막들(150, 120)은 실리콘 산화막일 수 있고, 상기 식각 저지막은 실리콘 질화막일 수 있다. 2 and 3C, the upper
본 발명에 따르면, 상기 코일 개구부(155)는 상기 인덕터 전극들(110)에 접속하는 상기 플러그 패턴들(130)을 노출시키도록 형성된다. 또한, 도 2에 도시된 인덕터 코일(165)의 모양으로부터 알 수 있는 것처럼, 상기 코일 개구부(155)는 상기 플러그 패턴들(130) 사이의 직선 거리보다 긴 길이를 가지면서, 상기 인덕터 코어(140)의 주위를 감는 나선형일 수 있다. 즉, 상기 코일 개구부(155)는 상기 인덕 터 코어(140)로부터의 직선 거리가 증가하면서 상기 인덕터 코어(140)의 주위를 원형으로 감는 형태로 형성될 수 있다. According to the present invention, the
도 2 및 도 3d를 참조하면, 상기 코일 개구부(155)가 형성된 상부 층간절연막(150) 상에, 상기 코일 개구부(155)를 채우는 도전막(160)을 형성한다. 상기 도전막(160)은 구리, 알루미늄 및 텅스텐과 같은 금속 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 도전막(160)을 구리로 형성하는 경우, 잘 알려진 전기 도금 기술이 사용될 수 있고, 상기 도전막(160)을 알루미늄 또는 텅스텐으로 형성하는 경우, 화학 기상 증착 또는 물리적 기상 증착 기술이 사용될 수 있다. 2 and 3D, a
도 2 및 도 3e를 참조하면, 상기 상부 층간절연막(150)의 상부면이 노출될 때까지 상기 도전막(160)을 평탄화 식각한다. 이에 따라, 상기 코일 개구부(155)를 채우면서 상기 플러그 패턴들(130)을 통해 상기 인덕터 전극들(110)에 접속하는 인덕터 코일(165)이 형성된다. 본 발명에 따르면, 도 3e에 도시된 것처럼, 상기 도전막(160)을 평탄화 식각하는 단계는 상기 인덕터 코어(140)의 상부면이 노출될 때까지 실시될 수도 있다. 2 and 3E, the
본 발명에 따르면, 상기 인덕터 코어(140)는 강자성 물질로 형성된다. 예를 들면, 상기 인덕터 코어(140)는 철, 코발트, 니켈, 탄탈륨, 바륨, 아연 및 이들을 포함하는 합금 물질들 중의 적어도 한가지로 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인덕터 코어(140)는 Fe, Co, Ni, 퍼멀로이(permalloy), FeTaN 및 BaZn2-xCoxFe16027 중의 한가지로 형성될 수 있다. According to the present invention, the
이처럼 강자성 물질로 상기 인덕터 코어(140)를 형성할 경우, 상기 강자성 물질을 구성하는 원자들의 자기 쌍극자들이 일렬로 배열됨으로써 생성되는 물질 자기장(Bm) 때문에, 전체 자기장이 세기는 상기 인덕터 코일(165)을 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장(B0)보다 증가한다. (즉, Btotal=B0+Bm). (Munir H. Nayfeh와 Morton K. Brussel이 저술한 'Electricity and Magnetism', John Wiley & Sons, 1985, 298쪽 참조). 그 결과, 본 발명에 따른 인덕터는 상기 인덕터 코어(140)를 갖지 않는 종래 기술에 따른 인덕터보다 큰 인덕턴스를 가질 수 있다. When the
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다. 이때, 도 4a 내지 도 4d는 도 2의 점선 II-II'을 따라 보여지는 단면들을 도시한다. 상기 인덕터 코어(140)를 다마신 공정을 통해 형성한다는 점을 제외하면, 이 실시예는 도 3a 내지 도 3e을 참조하여 설명한 앞선 실시예와 유사하다. 따라서, 논의의 간결함을 위해, 아래에서는 앞선 실시예와 중복되지 않는 기술적 특징을 중심으로 설명할 것이다. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inductor according to another exemplary embodiment of the present invention. 4A to 4D show cross sections taken along the dashed line II-II ′ of FIG. 2. Except that the
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 하부 층간절연막(120) 상에, 상기 인덕터 코어(140)를 정의하는 코어 개구부(152)를 갖는 상부 층간절연막(150)을 형성한다. 이어서, 상기 코어 개구부(152)를 채우는 인덕터 코어(140)를 형성한다. 4A and 4B, an upper
상기 인덕터 코어(140)를 형성하는 단계는 전기도금, 화학적 기상증착 또는 물리적 기상증착 중의 한가지 방법으로 상기 코어 개구부(152)를 채우는 코어막(core layer)을 형성한 후, 상기 상부 층간절연막(150)의 상부면이 노출될 때까 지 이를 평탄화 식각하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 코어막은, 상술한 것처럼, 강자성 물질들 중의 한가지로 형성될 수 있다. The forming of the
도 4c 및 도 4d를 참조하면, 상기 상부 층간절연막(150)을 다시 패터닝하여, 상기 플러그 패턴들(130)을 노출시키면서 상기 인덕터 코일(165)을 정의하기 위한 코일 개구부(155)를 형성한다. 상기 코일 개구부(155)는 앞선 실시예에서 설명한 방법을 통해 형성될 수 있다. 이어서, 상기 코일 개구부(155)를 채우는 도전막(160)을 형성한다. 한편, 이 실시예에 따르면, 도 4d에 도시된 것처럼, 상기 도전막(160)은 상기 인덕터 코어(140)의 상부면과 접할 수 있다. 상기 도전막(160)은 마찬가지로 앞선 실시예에서 설명한 방법을 통해 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 4C and 4D, the upper
이후, 상기 인덕터 코어(140) 및 상기 상부 층간절연막(150)의 상부면이 노출될 때까지, 상기 도전막(160)을 평탄화 식각한다. 그 결과, 앞서 도 3e에 도시된 것처럼, 상기 인덕터 코어(140)의 둘레에 배치되면서 상기 플러그 패턴들(130)을 통해 상기 인덕터 전극들(110)에 접속하는 인덕터 코일(165)이 완성된다. Thereafter, the
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다. 이때, 도 5a 내지 도 5d는 도 2의 점선 II-II'을 따라 보여지는 단면들을 도시한다. 상기 상부 층간절연막(150)이 다층 구조로 형성된다는 점을 제외하면, 이 실시예는 도 3a 내지 도 3e 또는 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명한 앞선 실시예들과 유사하다. 따라서, 논의의 간결함을 위해, 아래에서는 앞선 실시예들과 중복되지 않는 기술적 특징을 중심으로 설명할 것이다. 5A to 5D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inductor according to still another embodiment of the present invention. 5A to 5D show cross sections taken along the dotted line II-II 'of FIG. 2. This embodiment is similar to the previous embodiments described with reference to FIGS. 3A to 3E or 4A to 4D except that the upper
도 5a를 참조하면, 이 실시예에 따르면, 상기 상부 층간절연막(150)은 차례 로 적층된 복수개의 절연막들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 도시한 것처럼, 상기 상부 층간절연막(150)은 차례로 적층된 제 1 내지 제 6 절연막들(201~206)으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 상부 층간절연막(150)은 다층 배선 구조체(도시하지 않음)를 구조적으로 지지하면서 이를 전기적으로 절연시키는 역할을 한다. 이 경우, 본 발명에 따른 인덕터를 둘러싸는 층간절연막을 형성하는 공정 단계의 추가가 불필요하므로, 제조 비용의 절감이 가능하다. Referring to FIG. 5A, according to this embodiment, the upper
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1, 제 3 및 제 5 절연막들(201, 203, 205)은 각각 상기 제 2, 제 4 및 제 6 절연막들(202, 204, 206)에 대해 식각 선택성을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1, 제 3 및 제 5 절연막들(201, 203, 205)은 실리콘 질화막이고, 상기 제 2, 제 4 및 제 6 절연막들(202, 204, 206)은 실리콘 산화막일 수 있다. 하지만, 상기 상부 층간절연막(150)을 구성하는 절연막들의 종류 및 적층 구조는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다. In an embodiment, the first, third and fifth insulating
상기 상부 층간절연막(150) 내에 인덕터 코일(165)을 형성한다. 상기 인덕터 코일(165)을 형성하는 단계는, 앞서 도 3c 및 도 3d를 참조하여 설명한 것처럼, 상기 상부 층간절연막(150)을 패터닝하여 상기 플러그 패턴들(130)을 노출시키는 코일 개구부(155)를 형성한 후, 이를 채우는 코일 도전막(160)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이후, 상기 상부 층간절연막(150)의 상부면이 노출될 때까지 상기 코일 도전막(160)을 평탄화 식각함으로써, 상기 인덕터 코일(165)을 완성한다. An
도 5b 내지 도 5d를 참조하면, 상기 인덕터 코일(165)이 형성된 결과물 상에 희생막(210)을 형성한 후, 상기 희생막(210) 및 상기 상부 층간절연막(150)을 패터닝하여 인덕터 코어(140)를 정의하는 코어 개구부(152)를 형성한다. 이어서, 상기 코어 개구부(152)를 채우는 코어막(220)을 형성한다. 상기 코어막(220)은 상술한 것처럼, 강자성 물질들 중의 한가지로 형성될 수 있다. 5B to 5D, after the
상기 희생막(210)은 상기 코어막(220)을 평탄화 식각하는 단계에서, 상기 인덕터 코일(165)이 손상되는 것을 방지하는 식각 저지막으로 사용될 수 있다. 이를 위해, 상기 희생막(210)은 상기 코어막(220)에 대해 식각 선택성을 갖는 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 희생막(210)을 형성하는 단계없이, 상기 코어막(220)을 상기 코어 개구부(152)가 형성된 상부 층간절연막(150) 상에 직접 형성할 수도 있다. The
이어서, 상기 희생막(210)의 상부면이 노출될 때까지, 상기 코어막(220)을 평탄화 식각함으로써, 상기 코어 개구부(152) 내에 배치되는 인덕터 코어(140)를 완성한다. 이때, 상기 희생막(210)은 별도의 식각 공정을 통해 제거되거나 상기 코어막(220)의 평탄화 식각 공정에서 함께 제거될 수 있다. Subsequently, the
상술한 방법들을 통해 형성되는 본 발명의 인덕터들은 인덕터 코일(165)과 실질적으로 동일한 높이에서, 상기 인덕터 코일(165)의 내부에 배치되는 인덕터 코어(140)를 구비한다. 이때, 상기 인덕터 코어(140)는 상술한 것처럼 강자성 물질로 형성되기 때문에, 상기 인덕터 코어(140)를 갖지 않는 종래 기술에 따른 인덕터보다 큰 인덕턴스를 가질 수 있다. The inductors of the present invention, which are formed through the methods described above, have an
본 발명에 따르면, 인덕터 코일의 내부에는 강자성 물질들 중의 한가지로 형성되는 인덕터 코어가 배치된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인덕터는 종래 기술에 따른 인덕터보다 큰 유도용량을 가질 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 인덕터는 최근의 RF 소자 등에서의 유도용량에 대한 기술적 요구를 충족시킬 수 있다. According to the present invention, an inductor core formed of one of the ferromagnetic materials is disposed inside the inductor coil. Accordingly, the inductor according to the present invention may have a larger inductance than the inductor according to the prior art. As a result, the inductor according to the present invention can satisfy the technical demand for inductance in the recent RF devices and the like.
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Legal Events
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PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20060605 |
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PG1501 | Laying open of application | ||
PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
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