一种电感、电子设备及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115841906A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211704624.2(22)申请日2022.12.29(71)申请人微聚半导体（江苏）有限公司地址226299江苏省南通市启东市林洋路500号(72)发明人邵国望(74)专利代理机构北京希夷微知识产权代理事务所(普通合伙)16079专利代理师张乾桢(51)Int.Cl.H01F17/00(2006.01)H01F41/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种电感、电子设备及其制造方法(57)摘要本公开提供一种电感，包括：多个电感器单元堆叠而成的电感器，每个所述电感器单元均包括导电层，每个所述电感器单元的导电层之间通过介电层隔离；在多个电感器单元的堆叠结构内部包括贯通堆叠结构的磁芯通孔，在磁芯通孔中包括磁芯；在多个电感器单元的堆叠结构的一部分形成延伸到磁芯通孔的切口，各个所述电感器单元的导电层形成为电感线圈；将多个电感器单元的电感线圈的首部和尾部形成阶梯型，所述阶梯型露出各个所述电感器单元的电感线圈的首部和尾部的部分导电层；以及在从阶梯型露出的各个所述电感器单元的部分导电层上形成电连接组件，将多个电感器单元串联。CN115841906ACN115841906A权利要求书1/2页1.一种电感，其特征在于，包括：多个电感器单元堆叠而成的电感器，每个所述电感器单元均包括导电层，每个所述电感器单元的导电层之间通过介电层隔离；在多个电感器单元的堆叠结构内部包括贯通堆叠结构的磁芯通孔，在磁芯通孔中包括磁芯；在多个电感器单元的堆叠结构的一部分形成延伸到磁芯通孔的切口，各个所述电感器单元的导电层形成为电感线圈；每个上层的电感器单元的电感线圈在所述衬底上表面的投影都落在下层的电感器单元的电感线圈在所述衬底上表面投影的范围内，从而将多个电感器单元的电感线圈的首部和尾部形成阶梯型，所述阶梯型露出各个所述电感器单元的电感线圈的首部和尾部的部分导电层；以及在从阶梯型露出的各个所述电感器单元的部分导电层上形成电连接组件，将多个电感器单元串联。2.如权利要求1所述的电感，其中在磁芯通孔中还包括围绕磁芯的介电材料，将磁芯与周边隔离。3.如权利要求1所述的电感，在多个电感器单元的堆叠结构上形成平坦化绝缘层，在平坦化绝缘层中形成通孔，在通孔中形成所述电连接组件。4.如权利要求1所述的电感，所述介电层选自氧化硅层、氧化硅/氮化硅层、氧化硅/氮化硅/氧化硅层、氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化钌及其组合。5.如权利要求1所述的电感，所述导电层选自金属或高掺杂的半导体材料。6.如权利要求3所述的电感，其中电连接组件将各个所述电感器单元的电感线圈首尾相连，从而将多个电感器单元串联。7.如权利要求6所述的电感，其中最下层的所述电感器单元的导电层和最上层的所述电感器单元的导电层的电连接组件分别连接外部互连。8.如权利要求1所述的电感，其中在形成切口时，各个所述电感器单元的导电层被形成为围绕所述磁芯的螺旋形的电感线圈。9.一种电感的制造方法，其特征在于，包括：S1：提供一衬底；S2：在所述衬底上形成多个介电层/导电层的交替叠层；S3：光刻、刻蚀所述多个交替叠层，将所述多个交替叠层分割为多个电感器结构，每个电感器结构均包括所述多个交替叠层，在每个电感器结构的内部形成磁芯通孔，并且在每个电感器结构的所述多个交替叠层的一部分形成延伸到磁芯通孔的切口，将每个电感器结构的所述多个交替叠层中的每个导电层形成为电感线圈；S4：形成阶梯型交替叠层，将每个电感器结构的所述多个交替叠层中的电感线圈的首部和尾部形成阶梯型，所述阶梯型露出各个交替叠层的电感线圈的首部和尾部的部分导电层；以及S5：形成磁芯和电连接组件，在所述阶梯型交替叠层上沉积绝缘材料，通过光刻、刻蚀、沉积工艺，形成磁芯，并在由阶梯型露出的交替叠层的电感线圈的首部和尾部的部分导电层上形成电连接组件，将每个电感器结构中的多个电感线圈串联。2CN115841906A权利要求书2/2页10.如权利要求9所述的制造方法，步骤S5中，在沉积绝缘材料后，进行平坦化工艺，通过光刻和刻蚀形成接触孔和磁芯沉积孔，然后在磁芯沉积孔中沉积磁芯材料，在接触孔中沉积导电材料，形成所述磁芯和各个导电层的电连接组件，通过刻蚀磁芯沉积孔后剩余的所述绝缘材料围绕所述磁芯，使所述磁芯与周边隔离开。11.如权利要求9所述的制造方法，进一步包括步骤S6，形成互连的工序，形成电感线圈的电连接组件之间的互连和外部互连，将各个电感线圈首尾相连，电感器结构中最下层的导电层和最上层的导电层的电连接组件分别连接外部互连。12.如权利要求9所述的制造方法，步骤S3中，在形成切口时，将每个电感器结构中的多个交替叠层