【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體器件，具體地，涉及一種鈷基磁性薄膜電感器及其制作方法。
技術介紹
1、電感器是電子電路中三大核心元件之一，承擔著濾除噪聲、篩選信號、維持電流穩定以及抑制電磁干擾等關鍵角色。電感器被廣泛應用于通信、計算機、音視頻設備、家用電器、自動化電子設備和電信廣播設備等多種電子產品中。隨著微電子機械系統（mems）技術和半導體集成電路技術的持續進步，電子電路正變得更加微型化、輕量化和集成化，這對電感器的性能提出了更高的要求。在早期，平面電感器主要為無磁芯的空心電感器，由于沒有磁芯材料帶來的磁損耗，所以平面電感器能夠實現較高的品質因數q和自諧振頻率。然而，空心電感器的電感密度較低，為了在集成電路中達到足夠的電感值和品質因數，必然需要大量的線圈，導致體積變大，這與集成電路的小型化趨勢相沖突。為了顯著減少線圈匝數和降低電感器的尺寸，采用磁性薄膜技術制造薄膜電感器成為了一種創新的解決方案。盡管結合磁性薄膜的平面電感器能夠顯著提升電感性能，但它工作頻率相對較低，在高頻下難以實現高電感值和高品質因數。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種鈷基磁性薄膜電感器及其制作方法，用以解決現有技術中電感器在高頻下難以實現高電感值和高品質因數的問題。
2、本專利技術提供了一種鈷基磁性薄膜電感器，包括：襯底層、磁性層、絕緣層和金屬線圈層；其中，
3、所述磁性層設置在所述襯底層的表面上；
4、所述絕緣層設置在所述磁性層的遠離所述襯底層的表面上，并均勻覆蓋所述磁性層的遠
5、所述金屬線圈層設置在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面上；
6、其中，所述襯底層為玻璃基片，所述磁性層的材料為鈷基非晶軟磁材料。
7、在一個實施例中，所述磁性層是通過沉積工藝，在所述襯底層上沉積所述鈷基非晶軟磁材料得到的；并且所述絕緣層是通過沉積工藝，在所述磁性層的遠離所述襯底層的表面沉積二氧化硅或氮化硅得到的。
8、在一個實施例中，所述金屬線圈層是通過以下步驟得到的：
9、通過沉積工藝，在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面沉積金屬膜層；
10、使用光刻膠，通過光刻工藝，在所述金屬膜層的遠離所述襯底層的表面制作線圈掩模圖形；
11、通過蝕刻工藝，對所述金屬膜層進行刻蝕，得到金屬線圈；并且
12、去除所述光刻膠以露出所述金屬線圈，得到所述金屬線圈層。
13、在一個實施例中，所述沉積工藝是物理氣相沉積、化學氣相沉積和原子層沉積中的任意一種。
14、在一個實施例中，所述金屬線圈層是通過以下步驟得到的：
15、定制含有所述金屬線圈層的圖案的金屬薄片作為掩膜，所述金屬薄片的尺寸大于所述玻璃基片的尺寸，所述金屬薄片的厚度大于所述金屬線圈層的厚度，其中在所述金屬薄片上，所述圖案的線圈區域為通孔，其余區域為實心金屬；
16、將所述金屬薄片覆蓋在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面并對準，并且通過夾具將所述金屬薄片和所述玻璃基片夾緊固定；
17、通過濺射工藝或蒸鍍工藝在被所述金屬薄片覆蓋的所述絕緣層的遠離所述襯底層的所述表面制備金屬層；并且
18、在所述金屬層制備完畢后，去除所述金屬薄片并清理。
19、本專利技術還提供了一種鈷基磁性薄膜電感器的制作方法，包括：
20、提供玻璃基片作為襯底層；
21、在所述襯底層的上表面制作磁性層；
22、在所述磁性層的遠離所述襯底層的表面制作絕緣層，使所述絕緣層均勻覆蓋于所述磁性層的遠離所述襯底層的表面上；并且
23、在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面制作金屬線圈層；
24、其中，所述磁性層的材料為鈷基非晶軟磁材料。
25、在一個實施例中，在所述襯底層的上表面制作磁性層包括：通過沉積工藝，在所述襯底層上沉積所述鈷基非晶軟磁材料得到所述磁性層；并且在所述磁性層的遠離所述襯底層的表面制作絕緣層包括：通過沉積工藝，在所述磁性層的遠離所述襯底層的表面沉積二氧化硅或氮化硅絕緣層，得到所述絕緣層。
26、在一個實施例中，在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面制作金屬線圈層，包括：
27、通過沉積工藝，在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面沉積金屬膜層；
28、使用光刻膠，通過光刻工藝，在所述金屬膜層的遠離所述襯底層的表面制作線圈掩模圖形；
29、通過刻蝕工藝，對所述金屬膜層進行刻蝕，得到金屬線圈；并且
30、去除所述光刻膠以露出所述金屬線圈。
31、在一個實施例中，所述沉積工藝是物理氣相沉積、化學氣相沉積和原子層沉積中的任意一種。
32、在一個實施例中，在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面制作金屬線圈層，包括：
33、定制含有所述金屬線圈層的圖案的金屬薄片作為掩膜，所述金屬薄片的尺寸大于所述玻璃基片的尺寸，所述金屬薄片的厚度大于所述金屬線圈層的厚度，其中在所述金屬薄片上，所述圖案的線圈區域為通孔，其余區域為實心金屬；
34、將所述金屬薄片覆蓋在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面并對準，并且通過夾具將所述金屬薄片和所述玻璃基片夾緊固定；
35、通過濺射工藝或蒸鍍工藝在被所述金屬薄片覆蓋的所述絕緣層的遠離所述襯底層的所述表面制備金屬層；并且
36、在所述金屬層制備完畢后，去除所述金屬薄片并清理。
37、本專利技術通過以玻璃基片為襯底層，在襯底層的表面采用鈷基非晶軟磁材料制作磁性層，在磁性層的表面制作絕緣層，并使絕緣層均勻覆蓋磁性層，再在絕緣層表面制作金屬線圈層，通過mems工藝完成薄膜電感器的制備，確保了電感器體積的微型化，同時通過鈷基非晶軟磁材料作為磁性層，實現了薄膜電感器較高的電感量和品質因數。
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1.一種鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，包括：襯底層、磁性層、絕緣層和金屬線圈層；其中，
2.根據權利要求1所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，所述金屬線圈層是通過以下步驟得到的：
4.根據權利要求2或3所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，所述金屬線圈層是通過以下步驟得到的：
6.一種鈷基磁性薄膜電感器的制作方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，
8.根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面制作金屬線圈層，包括：
9.根據權利要求7或8所述的制作方法，其特征在于，
10.根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述絕緣層的遠離所述襯底層的表面制作金屬線圈層，包括：
【技術特征摘要】
1.一種鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，包括：襯底層、磁性層、絕緣層和金屬線圈層；其中，
2.根據權利要求1所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，所述金屬線圈層是通過以下步驟得到的：
4.根據權利要求2或3所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的鈷基磁性薄膜電感器，其特征在于，所述金屬線圈層是通過以下步驟...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李鎣，雷虎成，李萍，譚惠文，董世杰，紀康寧，谷華鋒，
申請(專利權)人：北京晨晶電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
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