磁芯、电感器和制造磁芯的方法
【专利摘要】磁芯包括具有基本均匀厚度的中心部分和连接至中心部分并且围绕中心部分的边缘部分。边缘部分包括底部和设置在底部上的顶部，其中，底部具有平缓的侧表面，而顶部具有陡的侧表面。磁芯的轮廓可以更像矩形，从而提供更好的电感器性能。本发明的实施例还涉及磁芯、电感器和制造磁芯的方法。
【专利说明】
磁芯、电感器和制造磁芯的方法
技术领域
[0001]本发明的实施例涉及集成电路器件，更具体地，涉及磁芯、电感器和制造磁芯的方法。
【背景技术】
[0002]半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速增长。IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代1C。其中，每一代IC都具有比前一代更小和更复杂的电路。然而，这些进步也已经增大了处理和制造IC的复杂度，并且为了实现这些进步，需要IC处理和制造中的类似发展。
【发明内容】
[0003]本发明的实施例提供了一种用于制造磁芯的方法，包括:在介电层上形成磁层;在所述磁层上形成第一光刻胶层并且图案化所述第一光刻胶层;蚀刻所述磁层，其中，在蚀刻所述磁层之后，暴露于所述第一光刻胶层之外的所述磁层的部分覆盖所述介电层;去除所述第一光刻胶层;在所述磁层上形成第二光刻胶层并且图案化所述第二光刻胶层;蚀刻所述磁层；以及去除所述第二光刻胶层。
[0004]本发明的另一实施例提供了一种磁芯，包括:中心部分，具有均匀的厚度；以及边缘部分，连接至所述中心部分并且围绕所述中心部分，所述边缘部分包括底部和设置在所述底部上的顶部，其中，所述底部具有平缓的侧表面，而所述顶部具有陡的侧表面。
[0005]本发明的又一实施例提供了一种半导体器件，包括:底部导电层;底部介电层，形成在所述底部导电层上;磁芯，形成在所述底部介电层上，所述磁芯包括:中心部分，具有均匀的厚度;和边缘部分，连接至所述中心部分并且围绕所述中心部分，所述边缘部分包括底部和设置在所述底部上的顶部，其中，所述顶部的侧表面比所述底部的侧表面更陡;顶部介电层，形成在所述磁芯上；以及顶部导电层，形成在所述顶部介电层上。
【附图说明】
[0006]当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0007]图1是电感器的理想实施例的截面图。
[0008]图2是常规电感器的真实实施例的截面图。
[0009]图3是根据一些实施例的用于制造磁芯的方法的不同步骤的截面图。
[0010]图4是根据一些实施例的用于制造磁芯的方法的不同步骤的截面图。
[0011]图5是根据一些实施例的用于制造磁芯的方法的不同步骤的截面图。
[0012]图6是根据一些实施例的电感器的截面图。
[0013]图7是根据一些实施例的电感器的截面图。
[0014]图8是根据一些实施例的电感器的截面图。
【具体实施方式】
[0015]以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0016]而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
[0017]电感器用于诸如信号处理、噪声过滤、发电、电力传输系统等的一系列广泛的应用中。为了提供更紧凑和更高效的电感器，电感器的导电绕组可以布置在伸长的磁导芯(即，磁芯)周围。磁芯由比空气呈现更高的磁导率的材料制成，其中，磁芯可以使电感器具有增大的电感。磁芯可用于各种设计和材料中，每种均具有它们特定的优势和劣势。然而，由于在需要较少空间的不同应用中对电感器的增大的需求，电感器和磁芯仍需要具有紧凑和高效的设计，并且从而可用于各种应用中。
[0018]图1是电感器的理想实施例的截面图。电感器10包括衬底11、形成在衬底11上的底部导电层12、形成在底部导电层12上的底部介电层13、形成在底部介电层13上的磁芯14、形成在磁芯14上的顶部介电层15以及形成在顶部介电层15上的顶部导电层16。
[0019]在理想实施例中，磁芯14的形状为矩形。即，可以忽略制造磁芯14时的体积损失。底部导电层12和顶部导电层16被图案化并且分成多个条。有条纹的底部导电层12和有条纹的顶部导电层16在磁芯14上形成螺旋结构绕组。
[0020]然而，磁芯14由诸如钴锆钽(CZT)、镍铁(NiFe)或氮化铁(FeN)的磁性材料制成。磁性材料难以被干蚀刻。因此，湿蚀刻工艺用于形成磁芯14。
[0021]图2是常规电感器的真实实施例的截面图。真实实施例和理想实施例之间的不同在于磁芯14’的形状。如上所述，磁芯14’由对磁性材料各向异性蚀刻的湿蚀刻工艺形成。各向异性蚀刻意味着在材料中的不同方向上具有不同的蚀刻速率。利用各向异性蚀刻来蚀刻磁芯14’的结果是金字塔形的表面，例如，磁芯14’的顶部/底部宽度缩短。金字塔形的磁芯14’发生体积损失并且导致较差的电感器性能。
[0022]为了防止上述问题，本发明提供了通过使用多个湿蚀刻工艺制造磁芯的方法，从而使得磁芯的轮廓可以更趋于矩形，从而提供更好的电感器性能。
[0023]图3是根据一些实施例的用于制造磁芯的方法的不同步骤的截面图。该方法开始于步骤S10。步骤SlO在磁层140上形成光刻胶层150。磁层140形成在层压结构100上。层压结构100包括衬底110、形成在衬底110上的导电层120以及形成在导电层120上的介电层130。
[0024]例如，衬底110由硅;诸如碳化硅、砷化铟或磷化铟的化合物半导体;或诸如碳化硅锗、磷砷化镓或磷化镓铟的合金半导体制成。导电层120由例如W、Co、Al或Cu的导电材料制成。可以通过沉积工艺形成导电层120。介电层130可以具有大于约3.5的介电常数。例如，介电层130由氮化硅(SiN)、碳化硅(SiC)、氮掺杂的碳化硅(SiC: N，也称为NDC)、氮氧化硅、氧掺杂的碳化硅(SiC: O，也称为0DC)或氧化硅(S12)制成。例如，通过低压化学汽相沉积(LPCVD)形成介电层130。磁层140由诸如钴锆钽(CZT)、镍铁(NiFe)或氮化铁(FeN)的磁性材料制成。
[0025]通过光刻工艺图案化光刻胶层150以在磁层140上形成部件。根据磁芯的预定尺寸形成光刻胶层150的图案。光刻工艺可以包括光刻胶涂布、曝光、曝光后烘烤和显影。用于形成光刻胶图案的光刻工艺可以包括光刻胶涂布、曝光、曝光后烘烤和显影。光刻工艺可以额外地包括软烘烤、掩模对准和/或硬烘烤。光刻工艺可以利用其他曝光模式或技术，诸如轴上、离轴、四极子或偶极子曝光技术。光学曝光工艺可以可选地由诸如无掩模光刻、电子束写入、离子束写入和分子印迹技术的其他适当的方法实施或代替。
[0026]步骤S20为蚀刻磁层140。通过湿蚀刻工艺蚀刻磁层140。湿蚀刻工艺包括将层压结构100、层压结构100上的磁层140和光刻胶层150放置到酸中。酸可以包括诸如苯二甲酸、萘二甲酸、苯三甲酸、萘三甲酸、吡啶二甲酸、联吡啶二甲酸、甲酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸和环己二酸等的有机酸。酸可以包括诸如HF、HCl、HBr、H1、HN03、H3P04、H2 S04、HC104或它们的混合物的无机酸。
[0027]在这个步骤中，磁层140被部分蚀刻。在湿蚀刻磁层140之后，仍存在完全覆盖介电层130的磁层140。由光刻胶层150覆盖的部分磁层140具有最大厚度ti，暴露于光刻胶层150之外的部分磁层140具有最小厚度t2，并且磁层140的厚度在光刻胶层150下方的边缘处Wt1逐渐减小至t2。通过放置在酸中的时间控制磁层140的蚀刻比率。
[0028]步骤S30为去除光刻胶层150。通过光刻胶剥离工艺去除光刻胶层150。可以通过一个或多个湿剥离工艺或一个或多个干剥离工艺实施光刻胶剥离工艺。磁层140包括三个部分142、144、146，其中，部分142具有基本均匀的厚度t，部分146具有基本均匀的厚度t2，并且部分144桥接部分142和部分146。部分142的厚度^大于部分144的厚度，并且部分144的厚度大于部分146的厚度t2。
[0029]步骤S40为在磁层140上形成另一光刻胶层160。光刻胶层160由限定光刻胶层150的相同的掩模限定。即，光刻胶层160的图案和位置与光刻胶层150的图案和位置基本相同。部分142和144再次由光刻胶层160覆盖，并且部分146暴露于光刻胶层160之外。
[0030]步骤S50为蚀刻磁层140。通过湿蚀刻工艺蚀刻磁层140。在一些实施例中，在步骤S50利用的酸与在步骤S20中利用的酸基本相同。在一些实施例中，在步骤S50利用的酸与在步骤S20中利用的酸不同。从介电层130去除磁层140的部分146。未由光刻胶层160覆盖的介电层130暴露于磁层140之外。磁层140的部分144被湿蚀刻并且在部分144的边缘处具有至少两个斜率。磁层140的部分142由光刻胶层160覆盖，并且部分142仍具有均匀厚度tu
[0031]步骤S20和步骤S50中的湿蚀刻工艺的时间决定了磁层140的形状。更具体地，步骤S20和步骤S50中的湿蚀刻工艺的时间决定了位于磁层140的边缘处的部分144的形状。在一些实施例中，部分144包括底部141和设置在底部141上并且连接至底部141的顶部143。底部141主要由步骤S50湿蚀刻。顶部143主要由步骤S20和步骤S50湿蚀刻。顶部143的侧表面比底部141的侧表面更陡。底部141具有平缓的侧表面，而顶部143具有陡的侧表面。在一些实施例中，底部141具有倾斜的侧表面，并且顶部143具有弯曲的侧表面。从部分142延伸的底部141的宽度W1也大于从部分142延伸的顶部143的宽度W2。底部141具有厚度t3，并且顶部143具有厚度t4。厚度t3和厚度t4的总和基本等于部分142的厚度t。厚度t3与厚度t4的比率由步骤S20和步骤S50的时间确定。厚度t3与厚度t4的比率在从约2/3至约3/2的范围内。在一些实施例中，厚度t3与厚度t4的比率在从约3/7至约7/3的范围内。如果比率比以上比率更高或更低，则部分144的形状将是三角形，并且部分144将具有从部分142延伸的更大的宽度，这种情况是有害的并且弓I起体积损失的问题。
[0032]步骤S60是去除光刻胶层160。通过光刻胶剥离工艺去除光刻胶层160。可以通过一个或多个湿剥离工艺或一个或多个干剥离工艺实施光刻胶剥离工艺。在去除光刻胶层160之后，图案化的磁层140可以用作诸如电感器的半导体组件中的磁芯。图案化的磁层140的形状更像矩形，而不是三角形。因此，使用该设计的电感器可以具有更大的磁芯，并且也改进电感器的性能。
[0033]图4是根据一些实施例的用于制造磁芯的方法的不同步骤的截面图。步骤SlO至步骤S30与图3中讨论的步骤SlO至步骤S30基本相同。图4和图3之间的不同开始于步骤S40’。步骤S40’为在磁层140上形成另一光刻胶层170。在步骤S40’中利用的光刻胶层170不同于步骤SlO中利用的光刻胶层。光刻胶层150和光刻胶层170由不同的掩模限定。
[0034]在步骤S40’中，光刻胶层170的部件大于光刻胶层150的部件。磁层140包括三个部分142、144、146，其中，部分142具有基本均匀的厚度t，部分146具有基本均匀的厚度t2，并且部分144桥接部分142和部分146。部分142的厚度^大于部分144的厚度，并且部分144的厚度大于部分146的厚度t2。光刻胶层170主要覆盖在部分142和144上，并且光刻胶层170的边缘部分覆盖在部分146上。覆盖在部分146上的光刻胶层170的宽度W3在从约Ιμπι至约5μπι的范围内。
[0035]步骤S50’为蚀刻磁层140。通过湿蚀刻工艺蚀刻磁层140。在一些实施例中，在步骤S50’利用的酸与在步骤S20中利用的酸基本相同。在一些实施例中，在步骤S50’利用的酸与在步骤S20中利用的酸不同。从介电层130去除磁层140的部分146。未由光刻胶层170覆盖的介电层130暴露于磁层140之外。磁层140的部分144被湿蚀刻并且在部分144的边缘处具有至少两个斜率。磁层140的部分142由光刻胶层170覆盖，并且部分142仍具有均匀厚度tu
[0036]步骤S20和步骤S50’中的湿蚀刻工艺的时间决定了磁层140的形状。更具体地，步骤S20和步骤S50’中的湿蚀刻工艺的时间决定了位于磁层140的边缘处的部分144的形状。在一些实施例中，部分144包括底部141和设置在底部141上并且连接至底部141的顶部143。底部141主要由步骤S50’湿蚀刻。顶部143主要由步骤S20和步骤S50’湿蚀刻。底部141的斜率小于顶部143的斜率。底部141具有平缓的侧表面，而顶部143具有陡的侧表面。在一些实施例中，底部141具有倾斜的侧表面，并且顶部143具有弯曲的侧表面。
[0037]从部分142延伸的底部141的宽度W1也大于从部分142延伸的顶部143的宽度W2。宽度W 2大于图3中的宽度W 2。部分14 4的体积也大于图3中的部分14 4的体积。图案化的磁层14 O的轮廓类似于矩形。
[0038]底部141具有厚度t3，并且顶部143具有厚度t4。厚度t3和厚度t4的总和基本等于部分142的厚度t。厚度t3与厚度t4的比率由步骤S20和步骤S50’的时间确定。厚度t3与厚度t4的比率在从约2/3至约3/2的范围内。在一些实施例中，厚度t3与厚度t4的比率在从约3/7至约7/3的范围内。如果比率比以上比率更高或更低，则部分144的形状将是三角形，并且部分144将具有从部分142延伸的更大的宽度，这种情况是有害的并且引起体积损失的问题。
[0039]步骤S60’为去除光刻胶层170。通过光刻胶剥离工艺去除光刻胶层170。可以通过一个或多个湿剥离工艺或一个或多个干剥离工艺实施光刻胶剥离工艺。在去除光刻胶层170之后，图案化的磁层140可以用作诸如电感器的半导体组件中的磁芯。图案化的磁层140的形状比图3中的图案化的磁层140的形状更像矩形。使用该设计的电感器可以具有更大的磁芯，并且也改进电感器的性能。
[0040]图5是根据一些实施例的用于制造磁芯的方法的不同步骤的截面图。方法可以可选择地包括在图3中讨论的步骤SI O至步骤S40 (或在图4中讨论的步骤SI O至步骤S40 ’)之后的步骤S70至步骤S90。
[0041]步骤S70为蚀刻磁层140。通过湿蚀刻工艺蚀刻磁层140。在一些实施例中，在步骤S70利用的酸与在步骤S20中利用的酸基本相同。在一些实施例中，在步骤S70利用的酸与在步骤S20中利用的酸不同。磁层140由光刻胶层160覆盖，光刻胶层160与位于磁层140上的光刻胶层140(或光刻胶层170，光刻胶层170的部件大于光刻胶层140的部件)基本相同。更具体地，部分142和144由光刻胶层160覆盖，并且部分146暴露于光刻胶层160之外。湿蚀刻部分144和146。部分146变得更薄并且具有最小厚度t5，由光刻胶层160覆盖的部分142具有最大厚度ti，并且部分144桥接部分142和146。位于光刻胶层160的边缘下方的部分144包括底部141和顶部143，其中，底部141将部分146连接至顶部143。从部分142延伸的底部141的宽度Wi大于从部分142延伸的顶部的宽度W2。
[0042]步骤S80为去除光刻胶层160。通过光刻胶剥离工艺去除光刻胶层160。可以通过一个或多个湿剥离工艺或一个或多个干剥离工艺实施光刻胶剥离工艺。磁层140包括具有均匀厚度^的部分142、具有均匀厚度t5的部分146以及桥接部分142和146的部分144。部分144包括底部141和顶部143。底部141具有平缓的侧表面，而顶部143具有陡的侧表面。在一些实施例中，底部141具有倾斜的侧表面，并且顶部143具有弯曲的侧表面。步骤S90为在磁层140上形成另一光刻胶层180。磁层140包括部分142、部分144和部分146。光刻胶层180覆盖部分142和144。部分146暴露于光刻胶层180之外。光刻胶层180的部件可以与光刻胶层160的部件相同或大于光刻胶层160的部件。
[0043]SlOO为蚀刻磁层140。通过湿蚀刻工艺蚀刻磁层140。在一些实施例中，在步骤SlOO利用的酸与在步骤S20和步骤S50(步骤S50’)中利用的酸基本相同。在一些实施例中，在步骤S100利用的酸与在步骤S20和步骤S50 (步骤S50 ’)中利用的酸不同。去除暴露于光刻胶层180之外的部分146，并且未由光刻胶层180覆盖的介电层130暴露。同时，去除位于光刻胶层180的边缘下方的部分144的边缘。
[0044]现在部分144包括三个部分145、147、149，其中，部分145设置在介电层130上，部分147设置在部分145上，并且部分149设置在部分147上。即，部分145可以认为是底部，部分147可以认为是中间部分，并且部分149可以认为是顶部。顶部149主要由步骤S20、步骤S50(步骤S50’)和步骤SlOO湿蚀刻，并且顶部149具有弯曲的侧表面。中间部分147主要由步骤S50(步骤S50’)和步骤SlOO湿蚀刻，并且中间部分147具有弯曲的侧表面。底部145主要由步骤SlOO湿蚀刻，并且底部145具有倾斜的侧表面。从部分142延伸的底部的宽度缩短。底部145、中间部分147和顶部149的厚度可以由步骤S20、步骤S50(步骤S50’)和步骤SlOO中湿蚀刻磁层140的时间控制。
[0045]步骤SllO为去除光刻胶层180。通过光刻胶剥离工艺去除光刻胶层180。可以通过一个或多个湿剥离工艺或一个或多个干剥离工艺实施光刻胶剥离工艺。在去除光刻胶层180之后，图案化的磁层140可以用作诸如电感器的半导体组件中的磁芯。图案化的磁层140包括具有均匀厚度的部分142和连接至部分142的部分144。部分142由部分144围绕。部分144具有多于三个不同的斜率。由于通过多个湿蚀刻工艺缩短了底部145和中间部分147的宽度，所以由步骤SllO提供的图案化的磁层140的形状更像矩形。增大了磁芯(图案化的磁层140)的体积。也改进了使用该磁芯的电感器的性能。
[0046]图6是根据一些实施例的电感器的截面图。电感器200包括衬底210、形成在衬底210上的底部导电层220、形成在底部导电层220上的底部介电层230、形成在磁芯240上的顶部介电层250以及形成在顶部介电层250上的顶部导电层260。
[0047]例如，衬底210由硅;诸如碳化硅、砷化铟或磷化铟的化合物半导体;或诸如碳化硅锗、磷砷化镓或磷化镓铟的合金半导体制成。底部导电层220和顶部导电层260由例如W、Co、Al或Cu的导电材料制成。底部介电层230和顶部介电层250可以具有大于约3.5的介电常数。例如，底部介电层230和顶部介电层250由氮化硅(SiN)、碳化硅(SiC)、氮掺杂的碳化硅(SiC:N，也称为NDC)、氮氧化硅、氧掺杂的碳化硅(SiC:0，也称为0DC)或氧化硅(S12)制成。磁芯240由诸如钴锆钽(CZT)、镍铁(NiFe)或氮化铁(FeN)的磁性材料制成。底部导电层220和顶部导电层260在磁芯240上形成绕组线绕。
[0048]通过图3中公开的方法制造磁芯240。磁芯240包括中心部分242和连接至中心部分242的边缘部分244。中心部分242由边缘部分244围绕。边缘部分244包括至少两个不同的斜率。边缘部分244包括底部241和设置在底部241上并且连接至底部241的顶部243。中心部分242具有基本均匀的厚度。从中心部分242延伸的底部241的宽度大于从中心部分242延伸的顶部243的宽度。底部241具有平缓的侧表面，而顶部243具有陡的侧表面。在一些实施例中，底部241具有倾斜的侧表面，并且顶部243具有弯曲的侧表面。底部的厚度和顶部的厚度的比率在从约2/3至约3/2的范围内。在一些实施例中，该比率在从约3/7至约7/3的范围内。如果比率比以上比率更高或更低，则边缘部分244的形状将是三角形，并且边缘部分244将具有从中心部分242延伸的更大的宽度，这种情况是有害的并且引起体积损失的问题。顶部243的存在扩大了磁芯240的体积(与图2中公开的过渡磁芯14’相比)。因此，改进了电感器200的性能。
[0049]图7是根据一些实施例的电感器的截面图。图7和图6之间的不同在于通过图4中公开的方法制造图7的磁芯240。磁芯240包括中心部分242和连接至中心部分242的边缘部分244。中心部分242由边缘部分244围绕。边缘部分244包括至少两个不同的斜率。边缘部分244包括底部241和设置在底部241上并且连接至底部241的顶部243。中心部分242具有基本均匀的厚度。从中心部分242延伸的底部241的宽度小于图6中公开的底部241的宽度，但是仍大于从中心部分242延伸的顶部243的宽度。底部241具有平缓的侧表面，而顶部243具有陡的侧表面。在一些实施例中，底部241具有倾斜的侧表面，而顶部243具有弯曲的侧表面。底部的厚度和顶部的厚度的比率在从约2/3至约3/2的范围内。在一些实施例中，该比率在从约3/7至约7/3的范围内。如果比率比以上比率更高或更低，则边缘部分244的形状将是三角形，并且边缘部分244将具有从中心部分242延伸的更大的宽度，这种情况是有害的并且引起体积损失的问题。磁芯240的形状更像矩形，从而使得与图2中公开的过渡磁芯14’相比，磁芯240具有更少的体积损失。因此，改进了电感器200的性能。
[0050]图8是根据一些实施例的电感器的截面图。图8和图6之间的不同在于通过图5中公开的方法制造图8的磁芯240。磁芯240包括中心部分242和连接至中心部分242的边缘部分244。边缘部分244包括至少三个不同的斜率。边缘部分244包括底部245、中间部分247和顶部249。底部245设置在底部介电层230上，中间部分247设置在底部上，并且顶部249设置在中间部分247上。从中心部分242延伸的底部245的宽度大于从中心部分242延伸的中间部分247的宽度。从中心部分242延伸的中间部分247的宽度大于从中心部分242延伸的顶部249的宽度。底部241具有倾斜的侧表面。中间部分247具有弯曲的表面。顶部具有弯曲的表面。磁芯240的形状类似于矩形。磁芯240的体积损失非常小，因此，使用磁芯240的电感器200具有良好的性能。
[0051 ]用于制造磁芯的方法包括使用多个湿蚀刻工艺，从而使得磁芯的轮廓可以更像矩形，从而提供更好的电感器性能。
[0052]本发明的一些实施例提供了一种用于制造磁芯的方法。该方法包括在介电层上形成磁层，在磁层上形成第一光刻胶层并且图案化第一光刻胶层，蚀刻磁层，其中，在蚀刻磁层之后，暴露于第一光刻胶层之外的磁层的部分覆盖介电层，去除第一光刻胶层，在磁层上形成第二光刻胶层并且图案化第二光刻胶层，蚀刻磁层，以及去除第二光刻胶层。
[0053]在上述方法中，其中，所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层由相同的掩模限定。
[0054]在上述方法中，其中，所述第二光刻胶层的部件大于所述第一光刻胶层的部件。
[0055]在上述方法中，其中，在蚀刻所述磁层之后，从所述介电层去除暴露于所述第二光刻胶层之外的所述磁层的部分。
[0056]在上述方法中，其中，在蚀刻所述磁层之后，暴露于所述第二光刻胶层之外的所述磁层的部分覆盖所述介电层。
[0057]在上述方法中，其中，在蚀刻所述磁层之后，暴露于所述第二光刻胶层之外的所述磁层的部分覆盖所述介电层，所述方法还包括:在所述磁层上形成第三光刻胶层并且图案化所述第三光刻胶层;蚀刻所述磁层，其中，在蚀刻所述磁层之后，从所述介电层去除暴露于所述第三光刻胶层之外的所述磁层的部分；以及去除所述第三光刻胶层。
[0058]在上述方法中，其中，在蚀刻所述磁层之后，暴露于所述第二光刻胶层之外的所述磁层的部分覆盖所述介电层，所述方法还包括:在所述磁层上形成第三光刻胶层并且图案化所述第三光刻胶层;蚀刻所述磁层，其中，在蚀刻所述磁层之后，从所述介电层去除暴露于所述第三光刻胶层之外的所述磁层的部分；以及去除所述第三光刻胶层，其中，所述第一光刻胶层、所述第二光刻胶层和所述第三光刻胶层由相同的掩模限定。
[0059]在上述方法中，其中，通过湿蚀刻工艺蚀刻所述磁芯。
[0060]本发明的一些实施例提供了一种磁芯，该磁芯包括具有基本均匀厚度的中心部分和连接至中心部分并且围绕中心部分的边缘部分。边缘部分包括底部和设置在底部上的顶部，其中，底部具有平缓的侧表面，而顶部具有陡的侧表面。
[0061]在上述磁芯中，其中，所述底部和所述顶部的厚度的总和等于所述中心部分的厚度。
[0062]在上述磁芯中，其中，所述底部和所述顶部的厚度的总和等于所述中心部分的厚度，所述底部的厚度与所述顶部的厚度的比率在从2/3至3/2的范围内。
[0063]在上述磁芯中，其中，从所述中心部分延伸的所述底部的宽度大于从所述中心部分延伸的所述顶部的宽度。
[0064]在上述磁芯中，其中，所述底部具有倾斜的侧表面，并且所述顶部具有弯曲的侧表面。
[0065]在上述磁芯中，还包括设置在所述底部和所述顶部之间的中间部分，其中，所述中间部分具有陡的侧表面。
[0066]在上述磁芯中，还包括设置在所述底部和所述顶部之间的中间部分，其中，所述中间部分具有陡的侧表面，其中，所述底部具有倾斜的侧表面，所述中间部分和所述顶部分别具有弯曲的侧表面。
[0067]本发明的一些实施例提供了一种半导体器件，该半导体器件包括底部导电层、形成在底部导电层上的底部介电层、形成在底部介电层上的磁芯、形成在磁芯上的顶部介电层以及形成在顶部介电层上的顶部导电层。磁芯包括具有基本均匀厚度的中心部分和连接至中心部分并且围绕中心部分的边缘部分。边缘部分包括底部和设置在底部上的顶部，其中，顶部的侧表面比底部的侧表面更陡。
[0068]在上述半导体器件中，其中，所述底部导电层和所述顶部导电层在所述磁芯上形成绕组线绕。
[0069]在上述半导体器件中，其中，所述底部具有倾斜的侧表面，并且所述顶部具有弯曲的侧表面。
[0070]在上述半导体器件中，还包括设置在所述底部和所述顶部之间的中间部分，其中，所述中间部分的侧表面比所述底部的侧表面更陡。
[0071]在上述半导体器件中，其中，所述磁芯由钴锆钽(CZT)、镍铁(NiFe)或氮化铁(FeN)制成。
[0072]上面概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文中他们可以做出多种变化、替换以及改变。
【主权项】
1.一种用于制造磁芯的方法，包括: 在介电层上形成磁层； 在所述磁层上形成第一光刻胶层并且图案化所述第一光刻胶层； 蚀刻所述磁层，其中，在蚀刻所述磁层之后，暴露于所述第一光刻胶层之外的所述磁层的部分覆盖所述介电层； 去除所述第一光刻胶层； 在所述磁层上形成第二光刻胶层并且图案化所述第二光刻胶层； 蚀刻所述磁层；以及 去除所述第二光刻胶层。2.根据权利要求1所述的用于制造磁芯的方法，其中，所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层由相同的掩模限定。3.根据权利要求1所述的用于制造磁芯的方法，其中，所述第二光刻胶层的部件大于所述第一光刻胶层的部件。4.根据权利要求1所述的用于制造磁芯的方法，其中，在蚀刻所述磁层之后，从所述介电层去除暴露于所述第二光刻胶层之外的所述磁层的部分。5.根据权利要求1所述的用于制造磁芯的方法，其中，在蚀刻所述磁层之后，暴露于所述第二光刻胶层之外的所述磁层的部分覆盖所述介电层。6.根据权利要求5所述的用于制造磁芯的方法，还包括: 在所述磁层上形成第三光刻胶层并且图案化所述第三光刻胶层； 蚀刻所述磁层，其中，在蚀刻所述磁层之后，从所述介电层去除暴露于所述第三光刻胶层之外的所述磁层的部分；以及去除所述第三光刻胶层。7.根据权利要求6所述的用于制造磁芯的方法，其中，所述第一光刻胶层、所述第二光刻胶层和所述第三光刻胶层由相同的掩模限定。8.根据权利要求1所述的用于制造磁芯的方法，其中，通过湿蚀刻工艺蚀刻所述磁芯。9.一种磁芯，包括: 中心部分，具有均匀的厚度；以及 边缘部分，连接至所述中心部分并且围绕所述中心部分，所述边缘部分包括底部和设置在所述底部上的顶部，其中，所述底部具有平缓的侧表面，而所述顶部具有陡的侧表面。10.—种半导体器件，包括: 底部导电层； 底部介电层，形成在所述底部导电层上； 磁芯，形成在所述底部介电层上，所述磁芯包括: 中心部分，具有均匀的厚度;和 边缘部分，连接至所述中心部分并且围绕所述中心部分，所述边缘部分包括底部和设置在所述底部上的顶部，其中，所述顶部的侧表面比所述底部的侧表面更陡； 顶部介电层，形成在所述磁芯上；以及 顶部导电层，形成在所述顶部介电层上。
【文档编号】H01L21/02GK105932013SQ201610104389
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】苏彦硕, 郭俊聪, 卢玠甫
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司