JP2000353617A - マイクロインダクタやマイクロトランスといったタイプのマイクロ素子ならびにそのようなマイクロ素子の製造方法 - Google Patents

マイクロインダクタやマイクロトランスといったタイプのマイクロ素子ならびにそのようなマイクロ素子の製造方法

Info

Publication number
JP2000353617A
JP2000353617A JP2000133972A JP2000133972A JP2000353617A JP 2000353617 A JP2000353617 A JP 2000353617A JP 2000133972 A JP2000133972 A JP 2000133972A JP 2000133972 A JP2000133972 A JP 2000133972A JP 2000353617 A JP2000353617 A JP 2000353617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
micro
segment
layer
arch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000133972A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Michel Karam
ジャン−ミシェル・カラム
Laurent Basteres
ローラン・バテール
Ahmed Mhani
アフメド・ムハニ
Catherine Charrier
カトリーヌ・シャリエ
Eric Bouchon
エリック・ブション
Guy Imbert
ギー・アンベール
Patrick Martin
パトリック・マルタン
Francois Valentin
フランソワ・ヴァランタン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Planhead Silmag PHS
Memscap SA
Original Assignee
Planhead Silmag PHS
Memscap SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Planhead Silmag PHS, Memscap SA filed Critical Planhead Silmag PHS
Publication of JP2000353617A publication Critical patent/JP2000353617A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041Printed circuit coils
    • H01F41/046Printed circuit coils structurally combined with ferromagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type
    • H01F17/0006Printed inductances
    • H01F17/0033Printed inductances with the coil helically wound around a magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041Printed circuit coils
    • H01F41/042Printed circuit coils by thin film techniques
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好なQファクタや大きな自己インダクタン
ス値を有したマイクロインダクタやマイクロトランスと
いったマイクロ電気素子の提供。 【解決手段】 マイクロ電気素子の製造方法であって、
基体1内にチャネル2をエッチング形成し;チャネル2
内に銅製セグメント7を形成し;基体1の上面10とセ
グメント7の上面とを平坦化し;基体1およびセグメン
ト7の上面に、コア15をなすことを意図した少なくと
も1つの層12を成膜し;バンド上においてだけコアが
残るようにしてコアをエッチングし;コア15の上部に
おいて、各々が、あるセグメント7の一端と隣接セグメ
ントの一端とをコア15を跨った状態で連結する複数の
アーチ18を電解成長させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロエレクト
ロニクスの分野に関するものであり、より詳細には、マ
イクロ素子の製造という分野に関するものである、特
に、ラジオ波応用に使用することを意図したマイクロ素
子の製造という分野に関するものである。本発明は、と
りわけ、例えばマイクロインダクタやマイクロトランス
といったようなマイクロ素子に関するものである。本発
明は、また、インダクタンス値が大きくかつ抵抗値が最
小でありかつ磁気損失が最小である素子を得ることがで
きるような、マイクロ素子の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】周知
のように、ラジオ波応用に使用される電子回路は、キャ
パシタやインダクタの組合せによって形成された発振回
路を備えている。
【0003】特に携帯電話といったようなデバイスの小
型化を意図した傾向においては、かなり小さなサイズで
製造されたそのような素子を必要とする。
【0004】さらに、誘導性素子には、高周波帯域にお
いて広い周波数帯域にわたって最適な電気特性を有して
いることが要望される。
【0005】よって、インダクタを特徴づけるQファク
タに関し、発生する1つの問題は、インダクタコイルを
形成する各ターンどうしの間に存在する寄生キャパシタ
ンスの問題である。
【0006】さらに、自律や電力消費の理由から、これ
らインダクタの電気抵抗を制限することも、また、重要
である。このような電気抵抗は、Qファクタの値に影響
を与える。
【0007】そこで、本発明は、このようないくつかの
問題点の解決手段を提案する。特に、インダクタのQフ
ァクタの値に対しての電気抵抗の影響という問題点の解
決手段を提案し、さらに、実際の幾何形状に起因する自
己誘導係数の制限という問題点の解決手段を提案する。
【0008】さらに、ラジオ波応用においては、信号用
のまたは電流用のマイクロトランスが、使用される。こ
のようなマイクロトランスは、インダクタの場合と同様
にサイズが制限されたものでなければならない。
【0009】さらに、トランスをなす2つの巻線間にお
いてできる限り完全な磁気結合を達成しなければならな
いという課題が発生する。
【0010】微小機械加工技術によって形成された誘導
コイルといったように、微小機械加工技術によってマイ
クロ素子を形成することが既に提案されている。このよ
うな表面実装マイクロ素子は、フェライトコアや強磁性
材料製コアの周囲に銅ワイヤを巻回しさらにバーの外面
にコンタクトパッドを取り付けることによって、形成さ
れる。
【0011】また、同じ技術を使用して、マイクロトラ
ンスも形成された。この場合、これらマイクロトランス
をプラスチックパッケージ内に収容することに特有の付
加的な問題点が発生する。そのような素子は、小型化が
非常に困難である。このことは、それら素子の電力消費
を低減させ得る可能性が制限されていることを意味し、
また、サイズが大きいままであって携帯応用が制限され
ることを意味する。
【0012】さらに、米国特許明細書第5,279,9
88号に開示されているように、マイクロエレクトロニ
クスにおいて使用されるタイプの技術を使用してマイク
ロインダクタやマイクロトランスを製造することが既に
提案されている。
【0013】それでもなお、そのような技術において
は、かなり多数のステップを有したプロセスを必要とす
る。このことは、技術を複雑なものとし、コスト高の原
因となる。さらに、これら複数のステップの連鎖のため
に、コイルをなす各ターンと磁気コアとの間において最
適の結合を得ることができない。
【0014】さらに、微小機械プロセスという解決手段
は、許容誤差がマイクロ素子の精度を極度に制限するこ
とにより、有効ではないことが判明している。
【0015】したがって、本発明の目的は、インダクタ
の値やQファクタという点においてまた磁気結合という
点において非常に良好な電気的性質を維持しつつ、マイ
クロインダクタやマイクロトランスのサイズの問題点を
解決することである。
【0016】本発明が解決しようとする他の課題は、マ
イクロ素子の製造プロセスが複雑であるという問題点で
ある。
【0017】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
少なくとも1つのコイルを含有しかつ基体層を備えた例
えばマイクロインダクタやマイクロトランスといったよ
うなマイクロ電気素子の製造方法に関するものである。
【0018】本発明による製造方法においては、 −基体内に、バンドとして秩序だった態様で配置されて
いるとともにバンドに対してほぼ直交する向きとされて
いる複数のチャネルをエッチング形成し; −チャネル内に銅を電解成長させることによって複数の
セグメントを形成し; −基体の上面と複数のセグメントの上面とを平坦化し; −基体およびセグメントの上面に、コアをなすことを意
図した少なくとも1つの層を成膜し; −バンド上においてだけコアが残るようにしてコアをエ
ッチングし; −コアの上面において、各々が、あるセグメントの一端
と隣接セグメントの一端とをコアを跨った状態で連結す
る複数のアーチを電解成長させる。
【0019】ここで、基体は、機械的支持体として機能
し、マイクロ素子のベースに剛性をもたらす。さらに、
使用されている基体が良好な誘電特性を有している場合
には、マイクロ素子のベースをなす様々なセグメントど
うしの間の寄生キャパシタンスを、小さなものとするこ
とができる。
【0020】本発明においては、マイクロ素子は、ター
ンあたりの周縁長さが最小であるようなインダクタにと
って理想的形状をなす円形横断面にできる限り近いよう
な螺旋形状とされた3次元的なターンを備えている。
【0021】マイクロトランスを製造するためには、タ
ーンの上部は、磁気回路として機能し得るよう、コアを
跨った橋の形態で形成される。
【0022】インダクタを製造するためには、アーチの
成長後に、コアを除去するという操作が行われる。この
場合、除去されるべきコアは、可溶性樹脂または有機ポ
リマー材料から形成される。
【0023】したがって、ソレノイドの形態とされたマ
イクロインダクタは、ターンの底部が基体内に埋設され
ていることを除いては、ターン間に物質を介在させない
ものとして得られる。これにより、自己インダクタンス
値の大きなマイクロインダクタが得られ、このマイクロ
インダクタのターン間寄生キャパシタンスは、極めて小
さい。
【0024】したがって、そのようなインダクタは、広
い周波数範囲にわたって大きなQファクタでもって動作
する。
【0025】銅を使用することにより、好ましくは数十
μmの厚さでもって銅を使用することにより、低周波数
領域から、コイルの電気抵抗を大幅に低減することがで
き、かつ、Qファクタを大幅に増大させることができ
る。
【0026】ある実施形態においては、コアは、強誘電
性材料から形成される。このことは、コイルをなす様々
なターン間の磁気結合を確実にもたらす。よって、マイ
クロインダクタを製造する場合、磁気コアを使用するこ
とによって、自己インダクタンス値がさらに増大する。
【0027】さらに、磁気コアがループ形状とされてい
る場合には、第1コイルと同様の第2コイルを形成し、
さらに、意図した応用に応じてこれらコイル間のターン
数比(巻数比)を選択することによって、マイクロトラ
ンスを形成することができる。
【0028】実際には、磁気コアを有したマイクロ素子
の製造に際しては、平坦化ステップの後であってかつコ
アをなすことを意図した層の成膜前に、絶縁層を成膜す
る。コアのエッチング後に、コアの上面上に絶縁層を成
膜する。これにより、ターンの底部をなすセグメントと
ターンの上部をなすアーチとは、磁気材料に対して接触
することはない。
【0029】それでもなお、電気絶縁層の厚さが薄いこ
とにより、各ターンをなすセグメントおよびアーチの、
磁気コアに対しての距離が限りなく小さいことのため
に、最適の結合が得られる。
【0030】さらに、マイクロ素子を湿潤条件下で使用
することが意図された場合には、あるいは、マイクロ素
子を化学腐食条件下で使用することが意図された場合に
は、アーチの面上に、保護層が成膜される。これによ
り、電気特性の劣化をもたらすような銅の腐食というリ
スクが克服される。特に、銅の電気抵抗の劣化というリ
スクが克服される。
【0031】上述のように、本発明は、製造方法に関す
るものだけでなく、少なくとも1つのコイルを含有しか
つ基体層を備えたマイクロインダクタやマイクロトラン
スといったようなタイプのマイクロ電気素子そのものに
関するものでもある。
【0032】本発明によるマイクロ素子の特徴点は、コ
イルが、バンドとして直列配置されかつ互いに隣接した
複数のターンから形成され、各ターンが、 −基体内にエッチング形成された内部チャネルから形成
された銅製セグメントと; −あるセグメントの一端と隣接セグメントの一端とをバ
ンドの上方を跨った状態で連結するアーチと; を備えて構成されていることである。
【0033】したがって、そのようなマイクロ素子のコ
イルは、基体層内に堅固にアンカー止めされていること
により、高強度を有したソレノイドの形態とされてい
る。さらに、コイルは、ターンの上部が一体型の橋であ
ることによりすなわちアーチ形状であることにより、最
適の電気特性を有している。
【0034】様々な実施形態においては、マイクロ素子
は、強誘電性材料から形成されかつセグメントやアーチ
に関してターンを貫通して配置されたコアを具備するこ
とができる。
【0035】コアが閉ループを形成している場合には、
マイクロ素子は、このコア回りに巻回された第2コイル
を具備することができ、これにより、マイクロ電気素子
が、マイクロトランスを形成することができる。
【0036】インダクタの場合には、磁気コアは、バー
の形態とされる。
【0037】本発明のある特徴点においては、隣接ター
ンの各アーチ間に位置する空間は、空気によって充填さ
れている。これにより、ターン間寄生キャパシタンスの
値が著しく制限され、マイクロインダクタを高周波領域
で使用することができるようになる。
【0038】好ましい実施形態においては、少なくとも
1つのアーチが、金および金ベース合金からなるグルー
プの中から選択された材料によって形成された保護層で
もって被覆される。
【0039】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態および本発明
による利点は、添付図面によって支持された以下の実施
形態によって明瞭となるであろう。
【0040】図1〜3,5,6は、本発明により製造さ
れるインダクタの各製造ステップにおける様子を示す長
さ方向中央断面図である。図4は、コアのエッチングス
テップ後におけるインダクタの様子を示す平面図であ
る。図7は、本発明によるインダクタを示す平面図であ
る。図8は、図7におけるVIII−VIII線に沿った断面図
である。図9は、図7におけるIX−IX線に沿った断面図
である。図10は、磁性層が成膜された時点におけるト
ランスまたはインダクタを示す長さ方向中央断面図であ
る。図11は、磁気コアを備えたインダクタまたはトラ
ンスの巻線を示す平面図である。図12は、図11にお
けるXII−XII線に沿った断面図である。図13は、図1
1におけるXIII−XIII線に沿った断面図である。図14
は、本発明によって製造されたトランスを概略的に示す
平面図である。
【0041】上述のように、本発明は、特に磁気コアを
具備しているような例えばマイクロインダクタやマイク
ロトランスといったようなマイクロ電気素子の製造方法
に関するものである。
【0042】マイクロインダクタに関してもマイクロト
ランスに関しても、多くのステップが共通である。その
ため、以下の説明においては、共通するステップについ
ては、1回だけ説明するにとどめる。
【0043】インダクタの製造ステップが、図1〜図6
に示されている。
【0044】図1に示すように、本方法の第1ステップ
のうちの1つは、好ましくは石英から形成された基体層
(1)内に、複数のチャネル(2)を形成することであ
る。
【0045】本発明を制限するものではないけれども、
本発明のある実施形態においては、これら複数のチャネ
ル(2)は、深さが1〜30μmであり、幅が1〜30
μmであり、長さが50μmからそれより大きいくらい
の程度である。ある特定の実施形態においては、各チャ
ネル(2)は、チャネル幅の半分の程度の間隔で互いに
離間されている。
【0046】これら様々なチャネル(2)は、例えば図
7において破線で示すようなバンドといったようなバン
ド(3)として秩序だった態様で配置されている。この
バンドは、マイクロインダクタやマイクロトランスのコ
イルの軸(4)方向に概略対応している。
【0047】図示の実施形態においては、これらチャネ
ル(2)は、バンド(3)の方向に垂直なものとされて
いる。ただし、他の幾何形状とすることもできる。例え
ば、各チャネルを、バンドの軸に対して所定角度だけ傾
いた向きとすることもできる。
【0048】次に、図2に示すように、有利には銅とす
ることができる金属を、チャネル(2)内に電解的に成
長させる。
【0049】チャネルの深さを勘案しつつ銅を使用する
ことによって、比較的小さな電気抵抗を有したセグメン
ト(7)を得ることができる。このことは、電力消費の
観点からまたインダクタのQファクタの観点から、有利
であるケースが多いことがわかっている。
【0050】電解成長ステップの後に、図3に示すよう
に、平坦化操作を行う。この平坦化操作によって、基体
上面が、できる限りフラットな最終表面となることが保
証される。
【0051】この平坦化操作により、チャネル(2)内
に位置した銅セグメント(7)の表面(8)も、また、
平坦化される。これにより、表面(8)は、基体(1)
の上面(10)に対して同じレベルとされる。
【0052】換言すれば、銅セグメント(7)は、基体
(1)の上面(10)に対して面一とされる。
【0053】その後、空気コアのインダクタを製造する
か、あるいは、マイクロトランスを製造するか、あるい
は、磁気コアを有したインダクタを製造するか、のいず
れであるかによって、プロセスが異なってくる。
【0054】空気コアのインダクタを製造する場合に
は、プロセスの最終段階で除去することを意図したポリ
マー樹脂層(12)が、基体(1)の上面および銅セグ
メント(7)の上面上に成膜される。このポリマー樹脂
(12)は、この種のマイクロエレクトロニクス応用に
おいて通常的に使用されるような感光性タイプのもので
ある。よって、ポリマー樹脂のバー状幾何形状を決定す
ることは容易であり、その後、クリープにより、図4に
示すように他のプロセスによることなく最終的に半円タ
イプの形状とすることも容易である。
【0055】次に、金属成長下地層(13)が、基体
(1)の表面(10)全体上にわたって形成されたコア
上にわたって成膜される。その後、感光性樹脂(14)
が、この金属成長下地層(13)上に、成膜される。
【0056】その後、感光性樹脂(14)は、基体内に
埋設された2つのセグメント(7)を連結する特徴箇所
(16)を露出させ得るようなマスクを使用して、露光
される。
【0057】その後、図5に示すように、このようにし
て開口された特徴箇所(16)が、隣接セグメント
(7)の2つの端部どうしの間に架橋体(17)を形成
するようにして、電解成長された金属によって充填され
る。このような架橋体(17)は、単一の電解ステップ
によって得られる。特徴箇所(16)のうちの、樹脂内
に形成される側部は、壁部が比較的平面であるようなア
ーチ(17)として得ることができる。
【0058】その後、エッチングステップを行って、コ
ア上に位置したターンの上部をなす複数のアーチを得る
ために機能する樹脂(14)および金属製下地層(1
3)を除去する。
【0059】空気コアのインダクタを得るためには、図
6に示すように、金属製アーチ(17)が上面上に形成
されている樹脂コア(15)が、溶解やプラズマエッチ
ングによって除去される。
【0060】このようにして、図7に示すように、各タ
ーンの底部をなす直線状セグメント(7)と、隣接セグ
メント(7)どうしを連結するための一体型アーチ(1
8)と、を備えてなるインダクタが得られる。
【0061】図8に示すように、このようにして形成さ
れたターンは、ほぼ長円形状のものであって、各ターン
ごとに最小の周縁部を有しているような理想的円形形状
に近いものである。
【0062】その後、典型的には金や金ベースの合金か
ら形成される保護層が、銅を酸化から保護するために、
成膜される。この保護層は、数十nm(数百オングスト
ローム)の程度の厚さとされる。
【0063】このようにして得られたインダクタは、大
部分にわたって空気層によって他のターンと隔離されて
いるような複数のターンを有している。これにより、タ
ーン間の寄生キャパシタンスが極度に制限される。ター
ンのうちの、空気によって隔離されていない部分は、直
線部分(7)だけである。これら直線部分は、寄生キャ
パシタンスという観点からは望ましい誘電特性を有して
いるような石英基体からなる領域によって隔離されてい
る。
【0064】上述のように、本発明においては、磁気コ
アを有したインダクタやマイクロトランスを製造するこ
ともできる。
【0065】それらのマイクロ素子を作るためには、本
発明によるプロセスにおいては、図1〜3に示す一連の
ステップを行う。すなわち、基体エッチングステップ
と、セグメントを形成するために銅を成長させるステッ
プと、平坦化ステップと、を行う。
【0066】その後、図10に示すように、平板状とさ
れる絶縁層21が、プレートの表面全体にわたって、つ
まり、基体(1)の上面およびセグメント(7)の上面
上にわたって、成膜される。
【0067】この絶縁層(21)の厚さは、典型的には
数十μmの程度のものへと最小化されている。これによ
り、銅製ターンと磁気コアとの間の離間間隔が小さくな
り、このことは、磁気結合を改良する。
【0068】次に、電解成長または反応性スパッタ成膜
によって、絶縁層(21)上に、磁気材料層(22)が
成膜される。
【0069】典型的には、この磁性層を製造するために
使用される材料は、通常パーマロイと称されるような鉄
−ニッケル合金、あるいは、他のラミネート化合物(ま
たは積層化合物)である。
【0070】その後、実際の磁気コアの位置に対応した
領域内においてだけ磁性材料層(22)を残すようにし
て、磁性材料層(22)がエッチングされる。磁性材料
は、例えば公知のフォトリソグラフィーエッチングプロ
セスを使用して、エッチングされる。
【0071】その後、磁性材料がコア構成を有している
場合には、典型的には厚さが数十μmの程度とされた絶
縁材料製薄膜(24)が、磁性材料層上に成膜される。
【0072】上側絶縁フィルム(24)は、磁気コア
(22)上にわたって、また、基体(2)上に既に成膜
されている第1絶縁フィルム(21)上にわたって、延
在している。
【0073】2つの絶縁フィルム(21,24)は、基
体(2)内に埋設されているセグメント(7)の端部と
位置を合わせて鉛直方向にエッチングされる。これによ
り、セグメント(7)と、後の行程においてコアの上方
に形成されることとなるアークと、の間の電気接続を可
能とするコンタクト開口が形成される。
【0074】空気コアのインダクタの製造に関して上述
したように、プロセスは、磁気コアの上面上への金属成
長下地層の成膜へと続き、さらに、ターンを形成するこ
とを意図した銅製アーチの1ステップ形成へと続く。ア
ーチの端部の幾何形状により、底部セグメント(7)に
対しての接触面積を最大化させることができる。
【0075】そして、プロセスは、金または金合金をベ
ースとした保護層の成膜によって完了する。
【0076】このようにして、図12にその一部を示す
ような製品が得られる。ここで、ターン(28)は、基
体内に埋設されている直線状セグメント(7)と、コア
(22)の両側に配置された2つの隣接セグメント
(7)の端部どうしを連結しているアーチ(29)と、
を備えている。
【0077】図12および図13に示すように、絶縁フ
ィルム(21,24)の厚さが薄いことにより、最適の
磁気結合が得られる。
【0078】このようにして、自己インダクタンス係数
を増大させることを意図した、磁気コア付きインダクタ
を製造することができる。
【0079】よって、この方法を使用すれば、1ナノヘ
ンリー〜数十マイクロヘンリーの範囲のインダクタを得
ることができる。このようなインダクタは、磁気コアを
有していないタイプのものにおいては、数GHzの周波
数において数十というQファクタを有することができ
る。
【0080】上述のように、本発明によるプロセス(製
造方法)においては、図14に示すように、2つの巻線
(30,31)と閉ループコア(32)とを組み合わせ
ることによって、マイクロトランスを得ることができ
る。このようなトランスは、電流入出力ポート間におけ
る電流隔離のために使用することができ、また、信号伝
達応用のために使用することができる。
【0081】〔産業応用〕本発明によるプロセスによっ
て製造されたマイクロ素子は、様々な応用において使用
することができ、特に、移動電話や信号処理や小型化に
関連する応用において使用することができる。
【0082】このようなマイクロ素子は、特に、「フリ
ップ−チップ」と称される公知技術を使用して、集積回
路上に直接的に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明により製造されるインダクタの各製造
ステップにおける様子を示す長さ方向中央断面図であ
る。
【図2】 本発明により製造されるインダクタの各製造
ステップにおける様子を示す長さ方向中央断面図であ
る。
【図3】 本発明により製造されるインダクタの各製造
ステップにおける様子を示す長さ方向中央断面図であ
る。
【図4】 コアのエッチングステップ後におけるインダ
クタの様子を示す平面図である。
【図5】 本発明により製造されるインダクタの各製造
ステップにおける様子を示す長さ方向中央断面図であ
る。
【図6】 本発明により製造されるインダクタの各製造
ステップにおける様子を示す長さ方向中央断面図であ
る。
【図7】 本発明によるインダクタを示す平面図であ
る。
【図8】 図7におけるVIII−VIII線に沿った断面図で
ある。
【図9】 図7におけるIX−IX線に沿った断面図であ
る。
【図10】 磁性層が成膜された時点におけるトランス
またはインダクタを示す長さ方向中央断面図である。
【図11】 磁気コアを備えたインダクタまたはトラン
スの巻線を示す平面図である。
【図12】 図11におけるXII−XII線に沿った断面図
である。
【図13】 図11におけるXIII−XIII線に沿った断面
図である。
【図14】 本発明によって製造されたトランスを概略
的に示す平面図である。
【符号の説明】
1 基体 2 チャネル 3 バンド 7 セグメント 10 上面 12 ポリマー樹脂層(層) 15 樹脂コア(コア) 17 アーチ 18 アーチ 19 ターン 21 絶縁層 22 磁性材料層、磁気コア(コア) 24 絶縁層 31 第2コイル 32 コア
フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ミシェル・カラム フランス・38000・グルノーブル・リュ・ ア・テレ・15 (72)発明者 ローラン・バテール フランス・38000・グルノーブル・リュ・ テュレンヌ・1 (72)発明者 アフメド・ムハニ フランス・38100・グルノーブル・ガルリ ー・ドゥ・ラルルカン・73 (72)発明者 カトリーヌ・シャリエ フランス・38400・サン・マルタン・リ ュ・クララ・ツァイトキン・18 (72)発明者 エリック・ブション フランス・38120・サン・テグルーヴ・ブ ールヴァール・ドゥ・ジョマルディエー ル・17 (72)発明者 ギー・アンベール フランス・38100・グルノーブル・アヴニ ュ・ジャンヌ・ダルク・21 (72)発明者 パトリック・マルタン フランス・38113・ヴレイ・ヴォロワー ズ・レ・コルデ・23 (72)発明者 フランソワ・ヴァランタン フランス・38113・ヴレ・ヴォロワーズ・ ル・ベルヴェデール・9

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つのコイルを含有しかつ基
    体層を備えた例えばマイクロインダクタやマイクロトラ
    ンスといったようなマイクロ電気素子の製造方法であっ
    て、 −基体(1)内に、バンド(3)として秩序だった態様
    で配置されているとともに前記バンド(3)に対してほ
    ぼ直交する向きとされている複数のチャネル(2)をエ
    ッチング形成し; −前記チャネル内に銅を電解成長させることによって複
    数のセグメント(7)を形成し; −前記基体の上面(10)と前記複数のセグメントの上
    面とを平坦化し; −前記基体(1)および前記セグメント(7)の上面
    に、コア(15)をなすことを意図した少なくとも1つ
    の層(12)を成膜し; −前記バンド上においてだけ前記コアが残るようにして
    前記コアをエッチングし; −前記コア(15)の上部において、各々が、あるセグ
    メント(7)の一端と隣接セグメントの一端とを前記コ
    ア(15)を跨った状態で連結する複数のアーチ(1
    7)を電解成長させる; ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の方法において、 前記コアを、樹脂(12)から形成し、 前記アーチ(17)の成長後に、前記コアを除去するこ
    とを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の方法において、 前記コア(22)を、強誘電性材料から形成することを
    特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の方法において、 前記平坦化ステップの後であってかつコア(22)をな
    すことを意図した前記層の成膜前に、絶縁層(21)を
    成膜し、 前記コアのエッチング後に、前記コア(22)の上面上
    に絶縁層(24)を成膜することを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の方法において、 さらに、前記アーチの面上に保護層を成膜することを特
    徴とする方法。
  6. 【請求項6】 少なくとも1つのコイルを含有しかつ基
    体層(1)を備えたマイクロインダクタやマイクロトラ
    ンスといったようなタイプのマイクロ電気素子であっ
    て、 前記コイルが、バンドとして直列配置されかつ互いに隣
    接した複数のターン(19)から形成され、 各ターン(19)が、 −前記基体(1)内にエッチング形成された内部チャネ
    ル(2)から形成された銅製セグメント(7)と; −あるセグメント(7)の一端と隣接セグメントの一端
    とを前記バンド(3)の上方を跨った状態で連結するア
    ーチ(18)と; を備えて構成されていることを特徴とするマイクロ電気
    素子。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のマイクロ電気素子におい
    て、 強誘電性材料から形成されかつ前記セグメント(7)や
    前記アーチ(29)に関して前記ターンを貫通して配置
    されたコア(22)を具備していることを特徴とするマ
    イクロ電気素子。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のマイクロ電気素子におい
    て、 前記コア(32)が、ループを形成しているとともに、
    前記マイクロ電気素子が、前記コア回りに巻回された第
    2コイル(31)を具備し、これにより、前記マイクロ
    電気素子が、マイクロトランスを形成していることを特
    徴とするマイクロ電気素子。
  9. 【請求項9】 請求項7記載のマイクロ電気素子におい
    て、 前記コアが、バーを形成していることを特徴とするマイ
    クロ電気素子。
  10. 【請求項10】 請求項6記載のマイクロ電気素子にお
    いて、 隣接ターンの各アーチ間に位置する空間が、空気によっ
    て充填されていることを特徴とするマイクロ電気素子。
  11. 【請求項11】 請求項6記載のマイクロ電気素子にお
    いて、 少なくとも1つのアーチが、金または金ベース合金から
    なる保護層によって被覆されていることを特徴とするマ
    イクロ電気素子。
JP2000133972A 1999-05-18 2000-05-02 マイクロインダクタやマイクロトランスといったタイプのマイクロ素子ならびにそのようなマイクロ素子の製造方法 Withdrawn JP2000353617A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9906433 1999-05-18
FR9906433A FR2793943B1 (fr) 1999-05-18 1999-05-18 Micro-composants du type micro-inductance ou micro- transformateur, et procede de fabrication de tels micro- composants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000353617A true JP2000353617A (ja) 2000-12-19

Family

ID=9545823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000133972A Withdrawn JP2000353617A (ja) 1999-05-18 2000-05-02 マイクロインダクタやマイクロトランスといったタイプのマイクロ素子ならびにそのようなマイクロ素子の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6429764B1 (ja)
EP (1) EP1054417A1 (ja)
JP (1) JP2000353617A (ja)
CA (1) CA2308871A1 (ja)
FR (1) FR2793943B1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938501B1 (ko) * 2001-10-10 2010-01-25 에스티마이크로일렉트로닉스 에스.에이. 인덕터 및 그 제조 방법
DE102018217270A1 (de) 2017-12-19 2019-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Transformator, Transformatorfertigungsverfahren und Halbleitervorrichtung
JP2022186186A (ja) * 2021-06-04 2022-12-15 ハイソル株式会社 コイル構造体
WO2023048105A1 (ja) * 2021-09-21 2023-03-30 ローム株式会社 トランスチップ

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100530871B1 (ko) * 1998-08-14 2006-06-16 이해영 본딩와이어인덕터와그것을이용한본딩와이어인덕터배열구조,칩인덕터,커플러및변압기
US8021976B2 (en) 2002-10-15 2011-09-20 Megica Corporation Method of wire bonding over active area of a semiconductor circuit
US8178435B2 (en) 1998-12-21 2012-05-15 Megica Corporation High performance system-on-chip inductor using post passivation process
US6936531B2 (en) 1998-12-21 2005-08-30 Megic Corporation Process of fabricating a chip structure
US6303423B1 (en) 1998-12-21 2001-10-16 Megic Corporation Method for forming high performance system-on-chip using post passivation process
US6869870B2 (en) 1998-12-21 2005-03-22 Megic Corporation High performance system-on-chip discrete components using post passivation process
US6965165B2 (en) * 1998-12-21 2005-11-15 Mou-Shiung Lin Top layers of metal for high performance IC's
US8421158B2 (en) 1998-12-21 2013-04-16 Megica Corporation Chip structure with a passive device and method for forming the same
DE10002377A1 (de) * 2000-01-20 2001-08-02 Infineon Technologies Ag Spule und Spulensystem zur Integration in eine mikroelektronische Schaltung sowie mikroelektronische Schaltung
DE10104648B4 (de) * 2000-07-14 2004-06-03 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Hochfrequenz-Mikroinduktivität
SG119136A1 (en) * 2000-08-14 2006-02-28 Megic Corp High performance system-on-chip using post passivation process
FR2828186A1 (fr) * 2001-08-06 2003-02-07 Memscap Composant microelectromecanique
US6759275B1 (en) 2001-09-04 2004-07-06 Megic Corporation Method for making high-performance RF integrated circuits
FR2830683A1 (fr) 2001-10-10 2003-04-11 St Microelectronics Sa Realisation d'inductance et de via dans un circuit monolithique
US7932603B2 (en) 2001-12-13 2011-04-26 Megica Corporation Chip structure and process for forming the same
TW577094B (en) * 2002-05-10 2004-02-21 Ind Tech Res Inst High-density multi-turn micro coil and its manufacturing method
US20050093667A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-05 Arnd Kilian Three-dimensional inductive micro components
KR100568416B1 (ko) * 2003-12-15 2006-04-05 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 인덕터 형성방법
US8008775B2 (en) 2004-09-09 2011-08-30 Megica Corporation Post passivation interconnection structures
US7355282B2 (en) 2004-09-09 2008-04-08 Megica Corporation Post passivation interconnection process and structures
US7283029B2 (en) * 2004-12-08 2007-10-16 Purdue Research Foundation 3-D transformer for high-frequency applications
US8384189B2 (en) 2005-03-29 2013-02-26 Megica Corporation High performance system-on-chip using post passivation process
JP4764668B2 (ja) * 2005-07-05 2011-09-07 セイコーエプソン株式会社 電子基板の製造方法および電子基板
CN102157494B (zh) 2005-07-22 2013-05-01 米辑电子股份有限公司 线路组件
US20070188920A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Microinductor and fabrication method thereof
CN100405543C (zh) * 2006-07-21 2008-07-23 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种cmos工艺兼容的嵌入悬浮螺管结构电感或互感的制作方法
US8749021B2 (en) 2006-12-26 2014-06-10 Megit Acquisition Corp. Voltage regulator integrated with semiconductor chip
US8217748B2 (en) * 2007-11-23 2012-07-10 Alpha & Omega Semiconductor Inc. Compact inductive power electronics package
US7884696B2 (en) * 2007-11-23 2011-02-08 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Lead frame-based discrete power inductor
US7868431B2 (en) * 2007-11-23 2011-01-11 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Compact power semiconductor package and method with stacked inductor and integrated circuit die
US7884452B2 (en) 2007-11-23 2011-02-08 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Semiconductor power device package having a lead frame-based integrated inductor
US20090309687A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 Aleksandar Aleksov Method of manufacturing an inductor for a microelectronic device, method of manufacturing a substrate containing such an inductor, and substrate manufactured thereby,
JP5335931B2 (ja) * 2008-12-26 2013-11-06 メギカ・コーポレイション 電力管理集積回路を有するチップ・パッケージおよび関連技術
US9721715B2 (en) * 2009-01-22 2017-08-01 2Sentient Inc. Solid state components having an air core
US20100259349A1 (en) * 2009-04-09 2010-10-14 Qualcomm Incorporated Magnetic Film Enhanced Inductor
CN102376693B (zh) * 2010-08-23 2016-05-11 香港科技大学 单片磁感应器件
CN102738128B (zh) 2011-03-30 2015-08-26 香港科技大学 大电感值集成磁性感应器件及其制造方法
KR101541570B1 (ko) * 2011-09-30 2015-08-04 삼성전기주식회사 코일 부품 및 그 제조방법
FR3025943A1 (fr) * 2014-09-11 2016-03-18 Saint Gobain Performance Plast Support electroconducteur pour oled, oled l'incorporant et sa fabrication.
US10014250B2 (en) * 2016-02-09 2018-07-03 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor devices
US11929197B2 (en) 2021-11-08 2024-03-12 Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc Geometrically stable nanohenry inductor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3305814A (en) * 1967-02-21 Hybrid solid state device
US4933209A (en) * 1989-06-28 1990-06-12 Hewlett-Packard Company Method of making a thin film recording head apparatus utilizing polyimide films
US5336921A (en) * 1992-01-27 1994-08-09 Motorola, Inc. Vertical trench inductor
JPH08203760A (ja) * 1995-01-25 1996-08-09 Toshiba Corp 空心変流器
US5621594A (en) * 1995-02-17 1997-04-15 Aiwa Research And Development, Inc. Electroplated thin film conductor coil assembly
US5793272A (en) * 1996-08-23 1998-08-11 International Business Machines Corporation Integrated circuit toroidal inductor
US5898991A (en) * 1997-01-16 1999-05-04 International Business Machines Corporation Methods of fabrication of coaxial vias and magnetic devices

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938501B1 (ko) * 2001-10-10 2010-01-25 에스티마이크로일렉트로닉스 에스.에이. 인덕터 및 그 제조 방법
DE102018217270A1 (de) 2017-12-19 2019-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Transformator, Transformatorfertigungsverfahren und Halbleitervorrichtung
US11114377B2 (en) 2017-12-19 2021-09-07 Mitsubishi Electric Corporation Transformer, transformer manufacturing method and semiconductor device
JP2022186186A (ja) * 2021-06-04 2022-12-15 ハイソル株式会社 コイル構造体
WO2023048105A1 (ja) * 2021-09-21 2023-03-30 ローム株式会社 トランスチップ

Also Published As

Publication number Publication date
CA2308871A1 (fr) 2000-11-18
FR2793943A1 (fr) 2000-11-24
FR2793943B1 (fr) 2001-07-13
EP1054417A1 (fr) 2000-11-22
US6429764B1 (en) 2002-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000353617A (ja) マイクロインダクタやマイクロトランスといったタイプのマイクロ素子ならびにそのようなマイクロ素子の製造方法
CN1925321B (zh) 集成电子器件及其制造方法
US6249039B1 (en) Integrated inductive components and method of fabricating such components
JP4191506B2 (ja) 高密度インダクタおよびその製造方法
US7963021B2 (en) Inductor embedded in substrate, manufacturing method thereof, micro device package, and manufacturing method of cap for micro device package
CN104051125B (zh) 电子部件及其制造方法
US20040104449A1 (en) Three- dimensional metal devices highly suspended above semiconductor substrate, their circuit model, and method for manufacturing the same
JPH1174126A (ja) 小型磁気パワーデバイス用接着層とその製造方法
JP2000252125A (ja) 特に高周波回路への組み込みを意図したインダクタ要素、集積変圧器、及びそのようなインダクタ要素又は集積変圧器を組み込まれた集積回路
CN104810132A (zh) 电磁器件
KR20060136202A (ko) 기판 매립형 인덕터 및 그 제조방법과, 마이크로 소자패키지 및 이 마이크로 소자 패키지의 캡 제조방법
TW200826754A (en) Embedded inductor devices and fabrication methods thereof
JP2002158112A (ja) 微小インダクタや微小変圧器といったタイプの微小素子
US20070230049A1 (en) Thin film device
JP4815623B2 (ja) 高周波受動素子およびその製造方法
JP2001110639A (ja) 平面型磁気素子
US7676922B1 (en) Method of forming a saucer-shaped half-loop MEMS inductor with very low resistance
EP1542261B1 (en) Method of producing an element comprising an electrical conductor encircled by magnetic material
JP2001102235A (ja) 平面型磁気素子及びその製造方法
EP0747913A1 (en) Surface mount electronic component with a grooved core and a method for making
JPH0786507A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2002050520A (ja) マイクロインダクタあるいはマイクロトランスタイプのマイクロ要素
KR100392259B1 (ko) 전자기파 차폐형 매몰 인덕터 및 그 제작방법
KR102306712B1 (ko) 코일 부품 및 그 제조방법
JP2002093624A (ja) 微小インダクタや微小変圧器といったタイプの微小素子

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070703