集成无源器件的结构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种集成无源器件的结构。


背景技术：

2.随着半导体技术的不断发展，集成电路以及大型的集成电路得到广泛的应用，组成集成电路的元器件中可以是无源的或者是有源的，当元器件为无源器件时成为集成无源器件(integrated passive device，ipd)，ipd提供高精度电容及高性能电感等无源器件的集成，目前在射频上的应用成为新热点。
3.现有技术中，集成无源器件中的无源器件主要由无源电阻器、无源电容器以及无源电感器等多种集成，集成无源器件中的电感线圈部和电容器等单独设置导电连接部进行导电处理，并且，在实际应用中，由于导电连接部的结构较为复杂，从而导致工序较为复杂，因此增加了制造成本和制造时间。
4.因此，如何简化集成无源器件的导电连接部的结构，从而简化工艺，降低制造成本，是本实用新型亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种集成无源器件的结构，可简化集成无源器件的导电连接部的结构，从而简化工艺，降低制造成本。
6.为了实现上述目的，本实用新型提出了一种集成无源器件的结构，包括：衬底层；
7.电容部，设置于所述衬底层上，用于形成电容器件；
8.电感线圈部，设置于所述衬底层的上方，用于形成电感器件；
9.介电层，用于形成绝缘层，其设置于所述衬底层上，以覆盖所述电容部和所述电感线圈部，且至少有部分未覆盖所述电容部和所述电感线圈部的待连接区域；
10.导电连接层，用于形成导电连接部，其部分覆盖于所述介电层上，且至少一部分覆盖所述待连接区域，以形成与所述电容部和所述电感线圈部相连的第一接触电极。
11.进一步作为优选地，所述待连接区域包括：分布于所述电容部上的第一待连接区域；分布于所述电感线圈部上的第二待连接区域；其中，所述导电连接层至少有部分通过覆盖所述第一待连接区域和所述第二待连接区域，以共同形成所述第一接触电极。
12.进一步作为优选地，所述第一待连接区域和所述第二待连接区域为相互连通的区域。
13.进一步作为优选地，所述集成无源器件的结构还包括：与所述第一待连接区域间隔设置且分布于所述电容部上的第三待连接区域；其中，所述导电连接层至少有部分通过覆盖所述第三待连接区域，以形成第二接触电极。
14.进一步作为优选地，所述第一待连接区域和所述第三待连接区域位于所述电容部的上表面；所述第二待连接区域位于所述电感线圈部的上表面。
15.进一步作为优选地，所述导电连接层为沉积于所述介电层上的金属镀层；其中，所
述导电连接层至少有部分通过图形化处理后形成所述第一接触电极和/或所述第二接触电极。
16.进一步作为优选地，所述电容部包括：设置于所述衬底层上且用于构成下电极部的第一导电层；覆盖于所述第一导电层的上表面的电容介质层；一部分覆盖于所述电容介质层上表面形成上电极导出部，且一部分覆盖于所述第一导电层上表面形成下电极导出部的第二导电层；其中，所述上电极导出部与所述下电极导出部彼此相互隔开，且至少有一个与所述待连接区域相连，以用于与所述电感线圈部电连接。
17.进一步作为优选地，所述电感线圈部设置于所述衬底层上，且为覆盖于所述衬底层的上表面的第二导电层的一部分。
18.进一步作为优选地，所述介电层的厚度大于所述电容部和所述电感线圈部的厚度。
19.进一步作为优选地，所述介电层包括：旋涂玻璃、聚酰亚胺和环氧树脂中的任意一种材质或组合构成的涂层。
20.进一步作为优选地，所述电感线圈部的厚度为3～20um。
21.进一步作为优选地，所述衬底层包括：硅、玻璃、陶瓷中任意一种材质或其组合所构成的非金属层；其中，所述衬底层的硅阻值大于等于100ω.cm。
22.进一步作为优选地，所述第一导电层包括：第一金属层；其中，所述第一金属层的材质为铝，铜，金和银中的任意一种材质或其组合；所述第一金属层的厚度为0.5～3um。
23.进一步作为优选地，所述第二导电层包括第二金属层；其中，所述第二金属层的材质为金、铜、银和铝中任意一种材质或其组合所构成。
24.进一步作为优选地，所述电容介质层包括氮化硅、二氧化硅、氧化铪，氧化锆和氧化钽中的任意一种材质或其组合；其中，所述电容介质层的厚度范围在200～5000a。
25.进一步作为优选地，所述第二导电层还包括：过渡金属层；所述过渡金属层和第二金属层从下至依次叠加设置；并且，所述过渡金属层的材质为钛，镍，铬和铂中任意一种或其组合。
26.进一步作为优选地，所述第二导电层的各区域的厚度均相同。
27.与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在：本技术可简化集成无源器件的导电连接部的结构，从而简化工艺，降低制造成本。
附图说明
28.图1为本实用新型第一实施例中集成无源器件在未设置导电连接层时的剖面结构示意图；
29.图2为本实用新型第一实施例中集成无源器件的剖面结构示意图；
30.图3为本实用新型第一实施例中又一优选的集成无源器件在未设置导电连接层时的剖面结构示意图；
31.图4为本实用新型第一实施例中又一优选的集成无源器件的剖面结构示意图；
32.图5为本实用新型第一实施例中又一优选的集成无源器件的剖面结构示意图；
33.附图标记说明：
34.衬底层1、第一导电层2、电容介质层3、介电层5、第二导电层4、上电极导出部41、下
电极导出部42、电感线圈部43、导电连接层6、第一接触电极61、第二接触电极62、第一待连接区域71、第二待连接区域72、第三待连接区域73。
具体实施方式
35.下面将结合示意图对本实用新型的集成无源器件的结构进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
36.实施例一
37.请参考图1所示，本实施例提供了一种集成无源器件的结构，该集成无源器件的结构主要是衬底层1、设置于衬底层1上并用于形成电容器件的电容部、设置于衬底层1的上方并用于形成电感器件的电感线圈部43、用于形成绝缘层且设置于衬底层1上的介电层5、用于形成导电连接部的导电连接层6等构成。其中，介电层5用于覆盖电容部和电感线圈部43，且至少有部分未覆盖电容部和电感线圈部43的待连接区域7。并且，如图1所示，导电连接层6部分覆盖于介电层5上，且至少一部分覆盖该待连接区域7，以形成与电容部和电感线圈部43相连的第一接触电极61。
38.如图1所示，在衬底层1上或衬底层1上方设置电容部和电感线圈部43后，可通过在衬底层1上设置介电层5，例如涂布介电层5的方式直至介电层5覆盖电容部和电感线圈部43并留出待连接区域7后，再在介电层5上设置导电连接层6，且确保设置的该导电连接层6至少覆盖电容部和电感线圈部43上的待连接区域，例如用于形成电通孔的待连接区域，从而使得电容部和电感线圈部43可通过覆盖待连接区域7的导电连接层6相连，以形成可电连接的第一接触电极61，进而使得电感线圈部43无须单独进行接电处理，借助与电容部共用第一接触电极61，例如共用电容的阳极或阴极等，即可进行导电处理，从而便于用于形成电容器件的电容部和用于形成电感器件的电感线圈部43等电子元件的接电连接以及引线功能。因此，采用上述结构制作的集成无源器件的导电连接部的结构，不仅结构简单，而且使得集成无源器件的整体制作过程较为简单，从而简化了工艺，降低了制造成本。
39.此外，值得一提的是，本实施例中的导电连接层6可通过印刷或蒸镀或溅射等方式沉积于介电层5上。并且，上述介电层5除了采用涂布的方式设置于衬底层1上外，还可以采用其它的形式，在此不再作具体的限定和赘述。
40.具体地，如图1所示，本实施例中的待连接区域7可优选由分布于电容部的上表面的第一待连接区域71、分布于电感线圈部43上的第二待连接区域72等构成。其中，导电连接层6至少有部分通过覆盖第二待连接区域72和第三待连接区域73，共同形成第一接触电极61。通过该布局结构，可在实现电感线圈部43和电容部共用电极的情况下，不影响电容部的正常使用。并且，通过该结构，可在设置导电连接层6时，将构成导电连接层6的基质按照如图1中所示的从左至右，或从右至左等方式依次覆盖于介电层5上，即可将第一待连接区域71和第二待连接区域72覆盖且连为一体，以构成第一接触电极61。
41.另外，值得一提的是，为了满足实际应用中的设计需求，作为优选的方式之一，第一待连接区域71和第二待连接区域72也可以为相互连通的区域，即如图3所示，介电层5覆盖电容部和电感线圈部43后，预留出的待连接区域7至少有一部分为相互连通的区域75,以
方便导电连接层6在覆盖该连通区域75后，即可形成如图4所示的第一接触电极61。在此，需要说明的是，图4可以为图1对应的集成无源器件的结构在不同位置的剖面示意图，也可以为另一优选的不同结构的集成无源器件的结构的剖面示意图，同理，图5也可以为图1对应的集成无源器件的结构在不同位置的剖面示意图，也可以为另一优选的不同结构的集成无源器件的结构的剖面示意图，从而满足集成无源器件内不同的电路结构的布局设计需求。
42.另外，作为进一步优选的方式，如图1至图4所示，本实施例中的集成无源器件的结构还包括：与第一待连接区域71间隔设置且分布于电容部上的第三待连接区域73。其中，导电连接层6至少有部分通过覆盖第三待连接区域73，以形成第二接触电极62。
43.另外，在此，值得一提的是，如图1至图5所示，本实施例中的导电连接层6优选为沉积于介电层5上的金属镀层。其中，导电连接层6至少有部分通过刻蚀处理或剥离处理等图形化处理后形成第一接触电极61或第二接触电极62，或者同步形成第一接触电极61和第二接触电极62。从而满足集成无源器件内不同的电路结构的布局设计需求。并且，该金属镀层可优选由为金、铜、银等任意一种低电阻率材质或其组合所构成。
44.为了满足实际应用中集成无源器件的结构的设计和制造，第一待连接区域71位于电容部的上表面；第二待连接区域72位于电容部的上表面；第三待连接区域73位于电感线圈部43的上表面。通过将各个待连接区域设置于对应的电容部或电感线圈部43的上表面，方便导电连接层6覆盖于介电层5后，通过对应的图形化处理即可快速且同步形成第一接触电极61和第二接触电极62。此外，通过该布局结构，可使得导电连接层6的厚度能够均匀设置。
45.显然，在此需要说明的是，本实施例中的各待连接区也可以根据实际需求，位于电容部和电感线圈部43的其他位置，例如侧表面或下表面。
46.详细地说，如图1至图4所示，本实施例中的电容部主要是由设置于衬底层1上且用于构成下电极部的第一导电层2、覆盖于第一导电层2的上表面的电容介质层3、一部分覆盖于电容介质层3上表面形成上电极导出部41，且一部分覆盖于第一导电层2上表面形成下电极导出部42的第二导电层4等构成。其中，上电极导出部41与下电极导出部42彼此相互隔开，并用于与电感线圈部43电连接。当然，作为另外一优选的例子，如图5所示，也可以是通过上电极导出部41与电感线圈部43电连接，并与下电极导出部42彼此相互隔开。
47.通过该结构，使得在衬底层1上依次沉积第一导电层2和电容介质层3，再沉积第二导电层4，并通过刻蚀处理或剥离处理等图形化处理后即可形成独立设置的上电极导出部41和下电极导出部42，并根据实际工艺需求，独立调节上电极导出部41、下电极导出部42的厚度。此外，还可借助导电连接层6，实现上电极导出部41与电感线圈部43的电连接，以满足电容器件和电感器件的接电需求。
48.进一步作为优选地，本实施例中的电感线圈部43设置于衬底层1上，且为覆盖于衬底层1的上表面的第二导电层4的一部分，通过该结构，使得在衬底层1上依次沉积第一导电层2和电容介质层3后，再沉积第二导电层4，并通过刻蚀处理或剥离处理等图形化处理后，即可同时形成独立设置的上电极导出部41和下电极导出部42，以及电感线圈部43，因此可根据器件需求，单独调节电容部和电感线圈部43的厚度，并避免使用二氧化硅层，从而可改善器件的品质因数。
49.此外，值得一说的是，通过上述结构，可在保证集成无源器件的正常使用的同时，
因此使得电容部的第一导电层2和/或第二导电层4的厚度可以设计和制作的较薄，而电感线圈部43的设计和制作的厚度较厚，例如超过大于等于3um，甚至达到20um等厚度，因而可在满足电感线圈部43的高性能使用需求的同时，避免了因采用二氧化硅层而易出现微裂纹，以致于出现导致器件失效等缺陷，可较好地改善集成无源器件中电感器件的器件品质因数，提高了器件的可靠性。
50.显然，需要说明的是，本实施例中的电感线圈部43和电容部可同步形成，也可以根据先后顺序独立形成，在此不再做具体的限定和赘述。此外，本实施例中的电感线圈部43也可根据实际的器件设计需求，不直接设置于衬底层1上。
51.为了提升并保证高性能电感器件的使用性能，进一步改善电感器件的器件品质因数，电感线圈部43的厚度可优选为3～20um。
52.进一步作为优选地，如图1至图5所示，介电层5的厚度大于电容部和电感线圈部43的厚度。
53.进一步作为优选地，介电层5可采用旋涂玻璃(sgs)、聚酰亚胺和环氧树脂等任意一种材质或组合构成，以便于调节其厚度，实现对电容部和电感线圈部43的覆盖。
54.进一步作为优选地，衬底层1为硅、玻璃、陶瓷等任意一种材质或其组合所构成的非金属层；其中，衬底层1的硅阻值大于等于100ω.cm。
55.进一步作为优选地，为了节约成本，保证电容器件的使用性能，便于优化电容器件的器件品质因数，第一导电层2至少包括：第一金属层；其中，第一金属层的厚度为0.5～3um。并且，进一步作为优选地，第一金属层的材质为铝材质，也可以采用铜，金和银中的任意一种材质或其组合。显然，作为优选的方式，本实施例中的第一金属层可优选采用铜，金和银等低电阻率材质。
56.同理，进一步作为优选地，第二导电层4至少包括第二金属层；其中，第二金属层的材质为金、铜、银和铝等任意一种材质或其组合所构成。
57.进一步作为优选地，电容介质层3可以由氮化硅、二氧化硅、氧化铪，氧化锆和氧化钽等任意一种材质或其组合；其中，电容介质层3的厚度范围在
58.另外，值得一提的是，本实施例中的电容介质层3的厚度可根据电容器件的电容值要求进行厚度调节，设置成其他厚度，在此不再作赘述。
59.另外，值得一提的是，如图2所示，本实施例中第二导电层4的各区域的厚度均相同。通过该结构，可在第二导电层4沉积时，无须分区调整其厚度，因此可降低工艺难度，同时也不影响电感线圈部43的厚度设计，保证电感线圈部43的高性能使用需求。
60.实施例二
61.本实施例还提供了一种集成无源器件的结构，本实施例是对上述实施例一的进一步改进，其改进之处在于，第二导电层4还包括：过渡金属层；过渡金属层和第二金属层从下至依次叠加设置。
62.通过设置过渡金属层的方式，可增加第二导电层在沉积镀层后的牢固度。
63.进一步作为优选地，过渡金属层的材质与第二金属层的材质不同，可优选为钛，镍，铬和铂等任意一种材质或其组合。
64.上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型
揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。