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1、(10)申请公布号 CN 102800647 A (43)申请公布日 2012.11.28 C N 1 0 2 8 0 0 6 4 7 A *CN102800647A* (21)申请号 201210301587.0 (22)申请日 2012.08.22 H01L 23/522(2006.01) H01L 21/02(2006.01) H01F 17/00(2006.01) (71)申请人上海宏力半导体制造有限公司 地址 201203 上海市浦东新区张江高科技园 区祖冲之路1399号 (72)发明人刘玮荪 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人骆苏华 (54) 发。
2、明名称 立体螺旋电感及其形成方法 (57) 摘要 一种立体螺旋电感及其形成方法，所述立体 螺旋电感包括：衬底，所述衬底包括第一表面和 第二表面，贯穿所述衬底的若干互连通孔，位于所 述衬底的第一表面的若干第一金属互连线，位于 所述衬底的第二表面的第二金属互连线，所述第 一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成 立体螺旋电感。本发明实施例的立体螺旋电感的 中间面积大，且所述立体螺旋电感所占据衬底的 面积仅为第一金属互连线、第二金属互连线占据 的面积，而第一金属互连线之间的间距、第二金属 互连线之间的间距可以很小，可以大幅降低电感 所占据的衬底面积，且所述立体螺旋电感位于所 述衬底内，并不妨碍在衬。
3、底表面形成其它器件，提 高了空间利用率，且与现有工艺兼容。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 6 页 1/2页 2 1.一种立体螺旋电感，其特征在于，包括： 衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，贯穿所述衬底的若干互连通孔，所述互连通 孔的俯视图形呈两条平行线排列，位于所述衬底的第一表面的若干第一金属互连线，每一 条第一金属互连线分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔电学连接，位于所述衬底 的第二表面的第二金属互连线，每一条第二金属互连线分别与位于两条平行线的两个。
4、相邻 的互连通孔电学连接，且每一个互连通孔的顶部表面与一条第一金属互连线相连接，每一 个互连通孔的底部表面与一条第二金属互连线相连接，所述第一金属互连线和第二金属互 连线不平行，使得所述第一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成立体螺旋电感。 2.如权利要求1所述的立体螺旋电感，其特征在于，所述衬底的阻值范围大于1000. cm。 3.如权利要求2所述的立体螺旋电感，其特征在于，所述衬底为硅衬底或玻璃衬底。 4.如权利要求1所述的立体螺旋电感，其特征在于，位于同一条平行线的相邻互连通 孔之间的间距相同，不同平行线的所述间距相同。 5.如权利要求4所述的立体螺旋电感，其特征在于，所述位于同一平。
5、行线的互连通孔 之间的间距为1微米5微米。 6.如权利要求4所述的立体螺旋电感，其特征在于，所述若干第一金属互连线平行，所 述若干第二金属互连线平行。 7.如权利要求1所述的立体螺旋电感，其特征在于，所述互连通孔的材料为铜或钨。 8.如权利要求1所述的立体螺旋电感，其特征在于，所述第一金属互连线、第二金属互 连线的材料为铜、铝或铝铜。 9.一种立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，包括： 提供衬底，所述衬底包括第一表面，对所述衬底的第一表面进行刻蚀，形成通孔，所述 通孔的俯视图形呈两条平行线排列； 在所述通孔内填充满金属，形成互连通孔； 在所述衬底第一表面形成第一金属互连线，每一条第一金属互连线。
6、分别与位于两条平 行线的两个相邻的互连通孔电学连接，且一个互连通孔靠近衬底第一表面的顶部表面与一 条第一金属互连线相连接； 在所述衬底的第一表面形成粘合层，利用所述粘合层将所述衬底与承载基板相粘合； 对所述衬底第一表面相对的另一表面进行背磨减薄，直到暴露出所述互连通孔的底部 表面，形成第二表面； 在所述衬底的第二表面形成第二金属互连线，每一条第二金属互连线分别与位于两条 平行线的两个相邻的互连通孔电学连接，且一个互连通孔靠近衬底第二表面的底部表面与 一条第二金属互连线相连接，且第一金属互连线和第二金属互连线不平行，使得所述第一 金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成单方向绕行的立体螺旋电感；。
7、 除去位于所述衬底第一表面的粘合层和承载基板。 10.如权利要求9所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，所述衬底的阻值范围 大于1000.cm。 11.如权利要求10所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，所述衬底为硅衬底 或玻璃衬底。 权 利 要 求 书CN 102800647 A 2/2页 3 12.如权利要求11所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，当所述衬底为硅衬 底时，形成通孔的刻蚀工艺为深反应离子刻蚀工艺。 13.如权利要求11所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，当所述衬底为玻璃 衬底时，形成通孔的刻蚀工艺为激光刻蚀工艺或深反应离子刻蚀工艺。 14.如权利要求11所。
8、述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，当所述衬底为硅衬 底时，在所述通孔侧壁形成绝缘层，在所述第一金属互连线、第二金属互连线与衬底之间形 成绝缘层，使得所述第一金属互连线、第二金属互连线与硅衬底电学隔离。 15.如权利要求9所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，所述通孔内填充的金 属为铜或钨。 16.如权利要求9所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，所述第一金属互连 线、第二金属互连线的材料为铜、铝或铝铜。 17.如权利要求9所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，当所述第一金属互连 线、第二金属互连线、互连通孔的材料为铜时，形成所述第一金属互连线、第二金属互连线、 互连通孔的工艺。
9、为大马士革工艺。 18.如权利要求9所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，所述粘合层的材料为 非永久性胶，在后续工艺中通过加热、化学溶剂浸泡等方式去除。 19.如权利要求9所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，所述承载基板为单晶 硅基板、玻璃基板或塑料基板。 20.如权利要求9所述的立体螺旋电感的形成方法，其特征在于，还包括，在所述衬底 的第一表面、第一金属互连线表面形成第一保护层，在所述衬底的第二表面、第二金属互连 线表面形成第二保护层。 权 利 要 求 书CN 102800647 A 1/8页 4 立体螺旋电感及其形成方法 技术领域 0001 本发明涉及立体螺旋无源器件制造领域，特。
10、别涉及一种立体螺旋电感及其形成方 法。 背景技术 0002 随着半导体技术的不断发展，半导体器件的尺寸在不断的缩小，但是将高性能的 电容和电感等无源器件与MOS晶体管等有源半导体器件集成到芯片中上始终是一大难题。 理想的，是利用常规的半导体制造工艺和制程将所述电容和电感与其他有源半导体器件集 成在同一块衬底上，但是，与其他有源半导体器件如MOS晶体管的较小的线宽、特征尺寸相 比，电感和电容的体积比较大且不容易与其他有源半导体器件同时集成在衬底上。 0003 现有技术在半导体衬底上形成的电感为平面螺旋形状，请参考图1，为现有的电感 的俯视视角的结构示意图，所述电感的螺旋平面与衬底表面是平行的。但。
11、是单层平面螺旋 的电感的Q值往往不高，且平面螺旋的电感所占据的面积较大，为了提高电感的Q值，专利 号为US6429504B1的美国专利文献公开了一种多层螺旋电感相串联形成的具有高Q值的电 感，在半导体衬底上的多层层间介质层内形成平面螺旋电感，并将各层的平面螺旋电感串 联。但这样会增加工艺，且对应半导体衬底上的层间介质层内就无法形成器件，所形成的电 感占据的半导体衬底的面积仍很大。 发明内容 0004 本发明解决的问题是提供一种占据面积小、Q值大的立体螺旋电感及其形成方法。 0005 为解决上述问题，本发明技术方案提供了一种立体螺旋电感，包括：衬底，所述衬 底包括第一表面和第二表面，贯穿所述衬底。
12、的若干互连通孔，所述互连通孔的俯视图形呈 两条平行线排列，位于所述衬底的第一表面的若干第一金属互连线，每一条第一金属互连 线分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔电学连接，位于所述衬底的第二表面的第 二金属互连线，每一条第二金属互连线分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔电学 连接，且每一个互连通孔的顶部表面与一条第一金属互连线相连接，每一个互连通孔的底 部表面与一条第二金属互连线相连接，所述第一金属互连线和第二金属互连线不平行，使 得所述第一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成立体螺旋电感。 0006 可选的，所述衬底的阻值范围大于1000.cm。 0007 可选的，所述衬底为硅衬底。
13、或玻璃衬底。 0008 可选的，位于同一条平行线的相邻互连通孔之间的间距相同，不同平行线的所述 间距相同。 0009 可选的，所述位于同一平行线的互连通孔之间的间距为1微米5微米。 0010 可选的，所述若干第一金属互连线平行，所述若干第二金属互连线平行。 0011 可选的，所述互连通孔的材料为铜或钨。 0012 可选的，所述第一金属互连线、第二金属互连线的材料为铜、铝或铝铜。 说 明 书CN 102800647 A 2/8页 5 0013 本发明技术方案还提供了一种立体螺旋电感的形成方法，包括：提供衬底，所述 衬底包括第一表面，对所述衬底的第一表面进行刻蚀，形成通孔，所述通孔的俯视图形呈两 。
14、条平行线排列；在所述通孔内填充满金属，形成互连通孔；在所述衬底第一表面形成第一 金属互连线，每一条第一金属互连线分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔电学连 接，且一个互连通孔靠近衬底第一表面的顶部表面与一条第一金属互连线相连接；在所述 衬底的第一表面形成粘合层，利用所述粘合层将所述衬底与承载基板相粘合；对所述衬底 第一表面相对的另一表面进行背磨减薄，直到暴露出所述互连通孔的底部表面，形成第二 表面；在所述衬底的第二表面形成第二金属互连线，每一条第二金属互连线分别与位于两 条平行线的两个相邻的互连通孔电学连接，且一个互连通孔靠近衬底第二表面的底部表面 与一条第二金属互连线相连接，且第一金属互。
15、连线和第二金属互连线不平行，使得所述第 一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成单方向绕行的立体螺旋电感；除去位于所 述衬底第一表面的粘合层和承载基板。 0014 可选的，所述衬底的阻值范围大于1000.cm。 0015 可选的，所述衬底为硅衬底或玻璃衬底。 0016 可选的，当所述衬底为硅衬底时，形成通孔的刻蚀工艺为深反应离子刻蚀工艺。 0017 可选的，当所述衬底为玻璃衬底时，形成通孔的刻蚀工艺为激光刻蚀工艺或深反 应离子刻蚀工艺。 0018 可选的，当所述衬底为硅衬底时，在所述通孔侧壁形成绝缘层，在所述第一金属互 连线、第二金属互连线与衬底之间形成绝缘层，使得所述第一金属互连线、第二金。
16、属互连线 与硅衬底电学隔离。 0019 可选的，所述通孔内填充的金属为铜或钨。 0020 可选的，所述第一金属互连线、第二金属互连线的材料为铜、铝或铝铜。 0021 可选的，当所述第一金属互连线、第二金属互连线、互连通孔的材料为铜时，形成 所述第一金属互连线、第二金属互连线、互连通孔的工艺为大马士革工艺。 0022 可选的，所述粘合层的材料为非永久性胶，在后续工艺中通过加热、化学溶剂浸泡 等方式去除。 0023 可选的，所述承载基板为单晶硅基板、玻璃基板或塑料基板。 0024 可选的，还包括，在所述衬底的第一表面、第一金属互连线表面形成第一保护层， 在所述衬底的第二表面、第二金属互连线表面形成。
17、第二保护层。 0025 与现有技术相比，本发明具有以下优点： 0026 所述立体螺旋电感包括：衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，贯穿所述衬底 的若干互连通孔，位于所述衬底的第一表面的若干第一金属互连线，位于所述衬底的第二 表面的第二金属互连线，所述第一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成立体螺旋 电感。本发明实施例利用硅通孔和衬底两个表面的第一金属互连线、第二金属互连线形成 立体螺旋电感，电感的中间面积大，且所述立体螺旋电感所占据衬底的面积仅为第一金属 互连线、第二金属互连线占据的面积，而第一金属互连线之间的间距、第二金属互连线之间 的间距可以很小，可以大幅降低电感所占据的衬底面积，且。
18、所述立体螺旋电感位于所述衬 底内，并不妨碍在衬底表面形成其它器件，提高了空间利用率，且与现有工艺兼容。 0027 进一步的，所述衬底为高阻衬底，例如高阻的硅衬底或玻璃衬底，所述衬底的阻值 说 明 书CN 102800647 A 3/8页 6 范围大于1000.cm，可以降低立体螺旋电感在衬底的感应电流的电流量，从而降低所述感 应电流产生的能量损耗，有利于提高所述立体螺旋电感的Q值。 附图说明 0028 图1是现有技术的平面电感的俯视视角的结构示意图； 0029 图2是本发明实施例的立体螺旋电感的形成方法的流程示意图； 0030 图3至图12是本发明实施例的立体螺旋电感的形成过程的结构示意图。 。
19、具体实施方式 0031 由于电感的电感量与电感线圈的匝数有关，匝数越多电感量越大；电感的电感量 还与线圈中间的面积有关，线圈中间的面积越大电感量越大。而现有技术中在半导体衬底 上形成的电感多为平面电感，为平面螺旋形状，为了提高电感的电感量，电感所需的线圈匝 数很多，即使是多层的平面螺旋电感相堆叠，可以增大电感的Q值，电感所占据的面积仍很 大，且由于平面螺旋线圈中各个线圈的中间面积不同，位于电感内部的线圈的中间面积很 小，不利于提高电感的电感量。 0032 为此，发明人经过研究，提出了一种立体螺旋电感及其形成方法，所述立体螺旋电 感包括：衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，贯穿所述衬底的若干互。
20、连通孔，位于所 述衬底的第一表面的若干第一金属互连线，位于所述衬底的第二表面的第二金属互连线， 所述第一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成立体螺旋电感。本发明实施例利用 硅通孔和衬底两个表面的第一金属互连线、第二金属互连线形成立体螺旋电感，所述立体 螺旋电感所占据的面积仅为第一金属互连线、第二金属互连线占据的面积，而第一金属互 连线之间的间距、第二金属互连线之间的间距可以很小，可以大幅降低电感所占据的衬底 面积，且所述立体螺旋电感位于所述衬底内，并不妨碍在衬底表面形成其它器件，提高了空 间利用率，与现有工艺兼容。且由于本发明实施例的衬底的厚度至少有几十微米，而现有技 术的电感多形成于层间。
21、介质层内，层间介质层的厚度最大也不会超过十微米，电感的中间 面积大，利用本发明实施例的电感的电感量会远远大于现有技术形成的电感的电感量。 0033 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施方式做详细的说明。 0034 在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不 同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类 似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。 0035 本发明实施例首先提供了一种立体螺旋电感的形成方法，请参考图2，为本发明实 施例的立体螺旋电感的形成方法的流程示意图，具体包括： 。
22、0036 步骤S101，提供衬底，所述衬底包括第一表面，对所述衬底的第一表面进行刻蚀， 形成通孔，所述通孔的俯视图形呈两条平行线排列； 0037 步骤S102，在所述通孔内填充满金属，形成互连通孔； 0038 步骤S103，在所述衬底第一表面形成第一金属互连线，每一条第一金属互连线分 别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔电学连接，且一个互连通孔靠近衬底第一表面 的顶部表面与一条第一金属互连线相连接； 说 明 书CN 102800647 A 4/8页 7 0039 步骤S104，在所述衬底的第一表面形成粘合层，利用所述粘合层将所述衬底与承 载基板相粘合； 0040 步骤S105，对所述衬底第一。
23、表面相对的另一表面进行背磨减薄，直到暴露出所述 互连通孔的底部表面，形成第二表面； 0041 步骤S106，在所述衬底的第二表面形成第二金属互连线，每一条第二金属互连线 分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔电学连接，且一个互连通孔靠近衬底第二表 面的底部表面与一条第二金属互连线相连接，且第一金属互连线和第二金属互连线不平 行，使得所述第一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成单方向绕行的立体螺旋电 感； 0042 步骤S107，除去位于所述衬底第一表面的粘合层和承载基板。 0043 具体的，请参考图3和图4，图4为图3所示结构的俯视视角的结构示意图，图3为 图4所示结构沿AA方向的剖面结。
24、构示意图。提供衬底100，所述衬底100包括第一表面 101，对所述衬底100的第一表面101进行刻蚀，形成若干通孔110，所述通孔110的俯视图 形呈两条平行线排列。 0044 所述衬底100为高阻衬底，所述衬底100的阻值范围大于1000.cm。由于后续 在衬底100内形成立体螺旋电感，立体螺旋电感的感应磁场会在衬底中产生感应电流，当 所述衬底的电阻较低时，所述感应电流产生的能量损耗会大幅降低所述立体螺旋电感的Q 值。因此，本发明实施例的衬底100为高阻衬底，可以降低所述感应电流的电流量，从而降 低所述感应电流产生的能量损耗，有利于提高所述立体螺旋电感的Q值。在本发明实施例 中，所述衬底1。
25、00为玻璃衬底。将所述电感等无源器件集成在玻璃衬底上，后续再将所述玻 璃衬底与其他形成有MOS晶体管等有源器件的硅衬底封装在一起，可以降低所述电感等无 源器件产生的电磁场对MOS晶体管的影响，且由于电感等无源器件体积较大，不需要占据 硅衬底的大量面积，使得芯片的面积较小。在其他实施例中，所述衬底100为单晶硅衬底， 所述单晶硅衬底的阻值范围大于1000.cm，例如1500.cm或3000.cm。 0045 在本实施例中，所述衬底100为单层结构，在其他实施例中，所述衬底还可以为包 括硅层、锗层、氧化硅层、氮化硅层等的多层堆叠结构。 0046 在本实施例中，由于所述衬底100为玻璃衬底，形成通孔。
26、110的工艺为激光刻蚀工 艺或深反应离子刻蚀（DRIE）工艺。所述通孔未贯穿所述衬底，可降低刻蚀通孔的时间和成 本，且有利于工艺控制。在其他实施例中，所述衬底为单晶硅衬底时，形成通孔的工艺为深 反应离子刻蚀（DRIE）工艺。 0047 请参考图4，所述若干通孔110的俯视图形呈两条平行线排列，使得后续在不同平 行线之间的互连通孔连接有第一金属互连线和第二金属互连线，利用所述互连通孔、第一 金属互连线和第二金属互连线形成呈直线的立体螺旋电感，且所述立体螺旋电感的中间面 积相同，有利于提高所述立体螺旋电感的电感值。在本实施例中，位于同一条平行线的相邻 通孔110之间的间距相同，不同平行线的所述间距。
27、也相同。在其中一实施例中，所述位于同 一平行线的相邻通孔110之间的间距范围为1微米5微米。在其他实施例中，所述间距也 可以不同。 0048 通过控制所述通孔110的刻蚀深度和两条平行线之间的间距，可以控制最终形成 的立体螺旋电感的中间区域的长度和宽度，从而可以控制立体螺旋电感的中间面积，控制 说 明 书CN 102800647 A 5/8页 8 最终形成的立体螺旋电感的电感量。所述通孔110的深度大于等于20微米，在本发明实施 例中，所述通孔110的深度大于100微米，有利于形成较大电感量的立体螺旋电感。 0049 请参考图5，在所述通孔110（请参考图3）内填充满金属，形成互连通孔115。。
28、 0050 在本实施例中，所述衬底100为玻璃衬底，所述玻璃衬底绝缘，使得所述通孔110 的侧壁不需要形成绝缘层，直接在所述通孔110内填充满金属。所述金属为铜或钨。在本 实施例中，所述金属为铜，利用铜填充满所述通孔的具体工艺包括：在所述通孔100侧壁、 底部和衬底100的第一表面101形成铜籽晶层（未图示），利用电镀工艺在所述铜籽晶层表 面形成铜金属层（未图示），所述铜金属层填充满所述通孔110；对所述衬底100的第一表 面101上的铜籽晶层和铜金属层进行化学机械研磨，直到暴露出所述衬底100的第一表面 101，在原来的通孔110内形成互连通孔115。 0051 在其他实施例中，还可以先在所。
29、述通孔的侧壁和底部形成扩散阻挡层，所述扩散 阻挡层的材料为钛、钽、氮化钛、氮化钽、钛钨其中的一种或几种，再在所述通孔内填充满金 属，避免金属与玻璃衬底互相扩散，影响互连通孔的电学性能。 0052 在其他实施例中，当所述衬底为硅衬底，形成所述互连通孔的具体工艺包括：在所 述通孔侧壁、底部和衬底的第一表面形成绝缘层，所述绝缘层的材料为氧化硅，在所述绝缘 层表面形成扩散阻挡层，在所述扩散阻挡层表面形成铜籽晶层，利用电镀工艺在所述铜籽 晶层表面形成铜金属层，所述铜金属层填充满所述通孔，对所述衬底的第一表面上的铜籽 晶层和铜金属层进行化学机械研磨，直到暴露出所述衬底的第一表面，在原来的通孔内形 成互连通。
30、孔。 0053 请参考图6和图7，图7为图6所示结构的俯视视角的结构示意图，图6为图7所 示结构沿AA方向的剖面结构示意图。在所述衬底第一表面101形成第一金属互连线120。 0054 所述第一金属互连线120的材料为铜、铝或铝铜。在本实施例中，所述第一金属互 连线120的材料为铝铜，具体形成工艺包括：利用溅射工艺在所述衬底100的第一表面101 形成铝铜层（未图示），在所述铝铜层表面形成图形化的光刻胶层，以所述图形化的光刻胶 层为掩膜，对所述铝铜层进行刻蚀，形成若干条状的第一金属互连线120。每一条第一金属 互连线120分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔115电学连接，一个互连通孔11。
31、5 靠近衬底第一表面101的顶部表面与一条第一金属互连线120相连接。在本实施例中，由 于位于同一平行线的相邻通孔之间的间距相同，使得所述第一金属互连线120彼此平行。 0055 在其他实施例中，当所述第一金属互连线的材料为铜，形成第一金属互连线的工 艺为大马士革工艺。 0056 在其他实施例中，所述第一金属互连线和互连通孔还可以采用同一大马士革工艺 形成。 0057 在其他实施例中，在形成所述第一金属互连线和衬底之间还形成有扩散阻挡层， 可以防止所述第一金属互连线的金属和衬底材料互相扩散。 0058 在其他实施例中，当所述衬底为硅衬底时，形成所述第一金属互连线的工艺包括： 在所述衬底第一表面。
32、形成绝缘层，在所述绝缘层表面形成扩散阻挡层，对所述绝缘层和扩 散阻挡层进行刻蚀，暴露出所述互连通孔的顶部表面；在所述扩散阻挡层表面和互连通孔 的顶部表面形成金属层，并对所述扩散阻挡层表面的部分金属层进行刻蚀，形成第一金属 互连线。 说 明 书CN 102800647 A 6/8页 9 0059 在其他实施例中，在形成所述第一金属互连线后，在所述第一金属互连线和衬底 的第一表面形成第一保护层，以保护所述第一金属互连线免受后续工艺的干扰。所述第一 保护层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等。形成所述第一保护层后，还可以在所述第一 保护层表面形成若干层层间介质层和位于层间介质层内的其他器件和金属互连层。
33、。利用本 发明实施例的形成工艺形成立体螺旋电感后，后续还可以在衬底的第一表面上形成其他器 件和金属互连层，并不妨碍在衬底表面形成其它器件，提高了空间利用率，且与现有工艺兼 容。 0060 后续的承载基板通过粘合层与所述层间介质层或第一保护层相连接，从而与衬底 相粘结。 0061 请参考图8，在所述衬底100的第一表面101形成粘合层130，利用所述粘合层130 将所述衬底100与承载基板135相粘合。 0062 所述粘合层130的材料为非永久性胶，在后续工艺中，可以通过加热、化学溶剂浸 泡等方式去除。 0063 所述承载基板135为玻璃基板、单晶硅基板或塑料基板，由于所述承载基板135与 衬底。
34、100相粘合，可以提高所述衬底100的机械特性，使得进行背磨减薄时所述衬底100不 会发生开裂或断裂。 0064 请参考图9，对所述衬底100第一表面101相对的另一表面进行背磨减薄，直到暴 露出所述互连通孔115的底部表面，形成第二表面102。 0065 所述背磨工艺包括磨削、研磨、化学机械抛光（CMP）、干式抛光（dry polishing）、 电化学腐蚀（electrochemical etching）、湿法腐蚀（wet etching）、等离子辅助化学腐蚀 （PACE）、常压等离子腐蚀（atmospheric downstream plasma etching，ADPE）其中一种或多 。
35、种的组合。 0066 请参考图10和图11，图11为图10所示结构的仰视视角的结构示意图，图10为图 11所示结构沿AA方向的剖面结构示意图，在所述衬底100的第二表面102形成第二金属 互连线140。 0067 所述第二金属互连线140的材料为铜、铝或铝铜。在本实施例中，所述第二金属互 连线140的材料为铝铜，具体形成工艺包括：利用溅射工艺在所述衬底100的第二表面102 形成铝铜层（未图示），在所述铝铜层表面形成图形化的光刻胶层，以所述图形化的光刻胶 层为掩膜，对所述铝铜层进行刻蚀，形成若干条状的第二金属互连线140。每一条第二金属 互连线140分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔11。
36、5电学连接，一个互连通孔115 靠近衬底第二表面102的底部表面与一条第二金属互连线140相连接，在本实施例中，由于 位于同一平行线的相邻通孔之间的间距相同，使得所述第二金属互连线140彼此平行。且 所述第一金属互连线120和第二金属互连线140不平行，使得所述第一金属互连线120、第 二金属互连线140和互连通孔115构成单方向绕行的立体螺旋电感。所述立体螺旋电感所 占据的衬底的面积仅为第一金属互连线、第二金属互连线占据的面积，当所述相邻的第一 金属线之间、相邻的第二金属线之间的间距很小时，即使在很小的面积下也能形成较多匝 线圈的立体螺旋电感，可以提高立体螺旋电感的电感量。 0068 在其他。
37、实施例中，当所述第二金属互连线的材料为铜，形成第二金属互连线的工 艺为大马士革工艺。 说 明 书CN 102800647 A 7/8页 10 0069 在其他实施例中，在形成所述第二金属互连线和衬底之间还形成有扩散阻挡层， 可以防止所述第二金属互连线的金属和衬底材料互相扩散。 0070 在其他实施例中，当所述衬底为硅衬底时，形成所述第二金属互连线的工艺包括： 在所述衬底第二表面形成绝缘层，在所述绝缘层表面形成扩散阻挡层，对所述绝缘层和扩 散阻挡层进行刻蚀，暴露出所述互连通孔的顶部表面；在所述扩散阻挡层表面和互连通孔 的顶部表面形成金属层，并对所述扩散阻挡层表面的部分金属层进行刻蚀，形成第二金属。
38、 互连线。 0071 在其他实施例中，在形成所述第二金属互连线后，在所述第二金属互连线和衬底 的第二表面形成第二保护层，以保护所述第二金属互连线免受后续工艺的干扰。所述第二 保护层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等。 0072 请参考图12，除去位于所述衬底100第一表面101的粘合层130（请参考图10） 和承载基板135（请参考图10），所述第一金属互连线120、第二金属互连线140和互连通孔 115构成单方向绕行的立体螺旋电感。 0073 除去所述粘合层130的具体工艺为：对所述粘合层130进行加热或化学溶剂浸泡 等方式去除，所述粘合层130融化或溶解，使得所述承载基板135从衬底100。
39、第一表面101 剥离。 0074 本发明实施例还提供了一种立体螺旋电感，请参考图12，为本发明实施例的立体 螺旋电感的立体结构示意图，具体包括：衬底100，所述衬底100包括第一表面101和第二 表面102，贯穿所述衬底100的若干互连通孔115，所述互连通孔115的俯视图形呈两条平 行线排列，位于所述衬底100的第一表面101的若干第一金属互连线120，每一条第一金属 互连线120分别与位于两条平行线的两个相邻的互连通孔115电学连接，位于所述衬底100 的第二表面102的第二金属互连线140，每一条第二金属互连线140分别与位于两条平行线 的两个相邻的互连通孔115电学连接，且每一个互连通。
40、孔115的顶部表面与一条第一金属 互连线120相连接，每一个互连通孔115的底部表面与一条第二金属互连线140相连接，所 述第一金属互连线120和第二金属互连线140不平行，使得所述第一金属互连线120、第二 金属互连线140和互连通孔115构成立体螺旋电感。 0075 综上，所述立体螺旋电感包括：衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，贯穿所 述衬底的若干互连通孔，位于所述衬底的第一表面的若干第一金属互连线，位于所述衬底 的第二表面的第二金属互连线，所述第一金属互连线、第二金属互连线和互连通孔构成立 体螺旋电感。本发明实施例利用硅通孔和衬底两个表面的第一金属互连线、第二金属互连 线形成立体螺旋。
41、电感，所述立体螺旋电感所占据的面积仅为第一金属互连线、第二金属互 连线占据的面积，而第一金属互连线之间的间距、第二金属互连线之间的间距可以很小，可 以大幅降低电感所占据的衬底面积，且所述立体螺旋电感位于所述衬底内，并不妨碍在衬 底表面形成其它器件，提高了空间利用率，且与现有工艺兼容。且由于本发明实施例的衬底 的厚度至少有几十微米，而现有技术的电感多形成于层间介质层内，层间介质层的厚度最 大也不会超过十微米，电感的中间面积大，利用本发明实施例的电感的电感量会远远大于 现有技术形成的电感的电感量。 0076 进一步的，所述衬底为高阻衬底，例如高阻的硅衬底或玻璃衬底，所述衬底的阻值 范围大于1000。
42、.cm，可以降低立体螺旋电感在衬底的感应电流的电流量，从而降低所述感 说 明 书CN 102800647 A 10 8/8页 11 应电流产生的能量损耗，有利于提高所述立体螺旋电感的Q值。 0077 本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域 技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发 明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明 的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案 的保护范围。 说 明 书CN 102800647 A 11 1/6页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102800647 A 12 2/6页 13 图2 说 明 书 附 图CN 102800647 A 13 3/6页 14 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102800647 A 14 4/6页 15 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102800647 A 15 5/6页 16 图8 图9 图10 说 明 书 附 图CN 102800647 A 16 6/6页 17 图11 图12 说 明 书 附 图CN 102800647 A 17 。