in散熱，然后再刻蝕5min，停止3min ;重復(fù)進(jìn)行“刻蝕5min、停止3min散熱”的過程，30min后，即可將4 μπι的聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層刻蝕掉；最后采用丙酮去除剩余的光刻膠，得到具有傾斜側(cè)面的聚酰亞胺通孔；
[0032]步驟6:在步驟5得到的結(jié)構(gòu)表面濺射50nm的Ti附著層作為緩沖層，然后再濺射200nm的Cu膜作為電鍍的種子層；
[0033]步驟7:采用旋涂法在步驟6得到的結(jié)構(gòu)表面旋涂5 μ m厚的AZ4620光刻膠，曝光顯影，得到通孔和上層線圈圖形；
[0034]步驟8:采用精細(xì)電鍍銅工藝在步驟7得到的復(fù)合基片上進(jìn)行電鍍，得到填充銅的通孔和上層銅線圈(上層銅線圈的厚度為4μπι);然后用丙酮去除剩余的光刻膠，并分別用體積比為濃H2SO4 = H2O2 = H2O = 1:1:5的混合液去除種子層的Cu膜，采用體積比為HF = H2O =1:7的混合液去除緩沖層的Ti膜，最終得到如圖6所示的螺線管型空心微電感。
[0035]由圖6可知，本發(fā)明實(shí)施例1得到了通孔和上下層線圈良好接觸的微電感。
[0036]實(shí)施例2
[0037]以制備工作頻率在IGHz以內(nèi)的螺線管型磁芯微電感的制備方法為例，具體包括以下步驟:
[0038]步驟1:在Si02(500nm)/Si基片上依次濺射得到Ti附著層和Cu種子層，形成Cu (200nm) /Ti (50nm) /S12 (500nm) /Si ；
[0039]步驟2:采用旋涂法在步驟I得到的基片表面旋涂7 μ m厚的AZ4620光刻膠，曝光顯影得到下層線圈圖形，電鍍4 μ m厚的Cu ;然后采用丙酮去除剩余的光刻膠，并分別用體積比為濃H2SO4 = H2O2 = H2O = 1:1:5的混合液去除種子層的Cu膜，采用體積比為HF = H2O = 1:7的混合液去除緩沖層的Ti膜，得到下層線圈；
[0040]步驟3:在步驟2得到的結(jié)構(gòu)表面旋涂聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層，并亞胺化、采用CMP拋光，形成平坦的聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層，聚酰亞胺介質(zhì)層上表面到銅下線圈上表面的厚度為 2 μπι ;
[0041]步驟4:在步驟3得到的聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層上旋涂2 μ m厚的AZ5214光刻膠，曝光顯影形成磁芯圖形；然后濺射一層I?2 μπι厚的磁芯膜，并采用丙酮?jiǎng)冸x，形成磁芯；
[0042]步驟5:在步驟4得到的結(jié)構(gòu)表面旋涂聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層，并亞胺化、采用CMP拋光，形成平坦的聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層，聚酰亞胺介質(zhì)層上表面到磁芯上表面的厚度為4 μ m ；
[0043]步驟6:在步驟5得到的聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層上旋涂10 μ m厚的AZ4620光刻膠，曝光顯影形成通孔的開口圖形；
[0044]步驟7:采用反應(yīng)離子刻蝕(RIE)對(duì)暴露的聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，刻蝕氣體為氧氣和氬氣的混合氣體，氧氣和氬氣的流量比為4.5:1，刻蝕氣壓為15Pa，刻蝕功率為80W ;刻蝕過程中，先刻蝕5min，然后關(guān)閉功率源停止5min散熱，然后再刻蝕5min，停止5min ;重復(fù)進(jìn)行“刻蝕5min、停止5min散熱”的過程，30min后，即可將4 μπι的聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層刻蝕掉；最后采用丙酮去除剩余的光刻膠，得到具有傾斜側(cè)面的聚酰亞胺通孔；
[0045]步驟8:在步驟7得到的結(jié)構(gòu)表面濺射50nm的Ti附著層作為緩沖層，然后再濺射200nm的Cu膜作為電鍍的種子層；
[0046]步驟9:采用旋涂法在步驟8得到的結(jié)構(gòu)表面旋涂5 μ m厚的AZ4620光刻膠，曝光顯影，得到通孔和上層線圈圖形；
[0047]步驟10:采用精細(xì)電鍍銅工藝在步驟9得到的復(fù)合基片上進(jìn)行電鍍，得到填充銅的通孔和上層銅線圈(上層銅線圈的厚度為4μπι);然后用丙酮去除剩余的光刻膠，并分別用體積比為濃H2SO4 = H2O2 = H2O = 1:1:5的混合液去除種子層的Cu膜，采用體積比為HF = H2O=1:7的混合液去除緩沖層的Ti膜，最終得到如圖7所示的螺線管型磁芯微電感。
[0048]由圖7可知，本發(fā)明實(shí)施例2得到了通孔和上下層線圈良好接觸的微電感。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集成螺線管型微電感繞組線圈的通孔刻蝕方法，其特征在于，包括: 在襯底基片上制備下層線圈和絕緣介質(zhì)層，然后在絕緣介質(zhì)層上涂覆7?10 μ m厚的光刻膠，曝光顯影得到通孔的開口圖形；采用反應(yīng)離子刻蝕對(duì)絕緣介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，刻蝕氣體為氧氣和氬氣的混合氣體，氧氣和氬氣的流量比為(3?5):1，刻蝕過程中，每刻蝕5min后停止3?5min，對(duì)基片進(jìn)行散熱，重復(fù)進(jìn)行“刻蝕5min停止3?5min”的過程數(shù)次，直到在絕緣介質(zhì)層上刻蝕得到通孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成螺線管型微電感繞組線圈的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)層為聚酰亞胺介質(zhì)層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成螺線管型微電感繞組線圈的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述刻蝕氣體為45sccm的O2和1sccm的Ar的混合氣體。4.一種集成螺線管型微電感繞組線圈的制備方法，包括以下步驟: 步驟1:在襯底基片上制備下層線圈和絕緣介質(zhì)層，然后在所述絕緣介質(zhì)層上涂覆厚度為7?10 μ m的光刻膠，曝光，顯影，得到通孔的開□圖形； 步驟2:采用反應(yīng)離子刻蝕對(duì)絕緣介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，刻蝕氣體為氧氣和氬氣的混合氣體，其中，氧氣和氬氣的流量比為(3?5):1 ;刻蝕過程中，每刻蝕5min后停止3?5min，對(duì)基片進(jìn)行散熱，刻蝕速率為280nm/min，重復(fù)進(jìn)行“刻蝕5min后停止3?5min”的過程數(shù)次，直至在絕緣介質(zhì)層上刻蝕得到通孔； 步驟3:去除剩余的光刻膠，在步驟2刻蝕通孔后得到的基片表面濺射緩沖層和種子層；然后涂覆厚度為5?10 μ m的光刻膠，曝光，顯影，得到通孔和上層線圈圖形，采用電鍍工藝電鍍銅，得到通孔中的銅和上層銅線圈；最后去除光刻膠、種子層和緩沖層，得到繞組線圈。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成螺線管型微電感繞組線圈的制備方法，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)層為聚酰亞胺介質(zhì)層。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成螺線管型微電感繞組線圈的制備方法，其特征在于，步驟2所述刻蝕氣體為45sccm的O2和1sccm的Ar的混合氣體。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成螺線管型微電感繞組線圈的制備方法，其特征在于，步驟3所述緩沖層為Ti附著層，所述種子層為Cu。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成螺線管型微電感繞組線圈的制備方法，其特征在于，步驟3所述光刻膠的去除采用丙酮，種子層的去除采用體積比為濃H2SO4: H2O2: H2O = 1: 1:5的混合液，緩沖層的去除采用體積比為HF = H2O = 1:7的混合液。
【專利摘要】一種集成螺線管型微電感繞組線圈的通孔刻蝕方法，屬于集成電路工藝領(lǐng)域。本發(fā)明采用厚度大于絕緣介質(zhì)層的厚光刻膠作為刻蝕掩膜，對(duì)絕緣介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，充分利用氧氣等離子體對(duì)光刻膠的去除作用，在刻蝕過程中使光刻膠在厚度方向逐步形成傾斜側(cè)面，并在刻蝕過程中將該傾斜側(cè)面形狀傳遞給絕緣介質(zhì)層，形成側(cè)面傾斜的通孔，最后再進(jìn)行通孔內(nèi)的銅和上層線圈的電鍍。本發(fā)明簡(jiǎn)化了工藝步驟，解決了通孔與上線圈接觸區(qū)截面積小的問題，得到的通孔和上層線圈有良好的接觸，不用增加上層線圈的厚度就能制備得到性能優(yōu)良的微電感。
【IPC分類】H01L21/027, H01L21/768
【公開號(hào)】CN105140175
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510447585
【發(fā)明人】白飛明, 王駱, 鐘智勇, 張懷武
【申請(qǐng)人】電子科技大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日