[发明专利]集成电路空气桥结构及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体衬底中的空气桥结构，所述衬底中有一个或多个集成电路或半导体器件，该空气桥结构包括：有至少包围导体长度部分的介质敷层的长金属导体，所述外壳暴露于周围的空气中。

2.如权利要求1所述的空气桥结构，其中介质敷层包含选自由二氧化硅、氮化硅和氧化铝组成的组中的一种介质，导体包含铝。

3.如权利要求1或2所述的空气桥结构，其特征在于，支撑导体的支撑物从半导体衬底的一个表面延伸至外壳的外表面。

4.如权利要求3所述的空气桥结构，其中支撑物包含半导体材料。

5.如权利要求1至4中任何一项所述的空气桥结构，其中部分外壳的整个外表面的主要部分暴露于周围大气中。

6.如权利要求5所述的空气桥结构，其中导体面对半导体衬底中的腔。

7.如权利要求6所述的空气桥结构，其中所述导体形成构成电感的螺旋形相邻线匝，介质敷层包含介质层，电感形成于半导体衬底中的腔之上的介质层中。

8.如权利要求7所述的空气桥结构，其特征在于，至少一个第二电感与第一电感被芯柱腔隔开，所述芯柱腔中填有铁磁材料。

9.一种空气桥结构，包括：

键合衬底结构，该衬底结构包括器件衬底、支撑衬底和键合层，器件衬底有上下表面，并带有形成于其中的一个或多个半导体器件或集成电路，键合层用于把器件衬底的下表面与支撑衬底键合在一起；

所述器件衬底中的腔，该腔从器件衬底上表面延伸到键合层；

包括长条状介质材料的柱，所述柱从键合层延伸到器件衬底上表面附近；

包封在所述长条介质中的导体。

10.如权利要求9所述的空气桥结构，其中所述柱还包括置于导体和键合层间的长形多晶硅区。

11.一种形成空气桥导体的方法，该方法包括以下步骤：

在半导体衬底上淀积介质层；

在衬底上形成长导体；

把长导体包封于介质外壳中；

除去靠近外壳包住的导体的一层或多层的某部分，形成空气桥导体。

12.如权利要求11所述的方法，其中被除去的那些部分包括第一介质层的某些部分，被除去的另外部分包括半导体衬底的某些部分。

13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，还包括在包封的导体和半导体衬底之间淀积牺牲层的步骤，和除去部分牺牲层从而构成空气桥腔的步骤。

14.一种形成空气桥的方法，该方法包括以下步骤：

用氧化键合层把器件衬底与支撑衬底键合在一起；

在器件衬底中形成多个槽，这些槽延伸到氧化键合层；

用第一介质层涂敷所述槽；

填充并平面化所述槽至器件衬底平面；

在平面化的器件衬底上淀积第二介质层；

在第二介质层上淀积金属层；

构图金属层，从而在已填充的槽上形成导体；

用第三介质层覆盖所述导体；

选择地除去填充了的槽之间的介质材料和器件衬底材料，以形成与键合层隔离开的空气桥导体，将这些导体包封在介质材料中，并且相互间最终被周围大气隔开。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在平面化前用多晶硅已填充涂敷的槽的步骤。

16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

用单个导体形成第一和第二空气桥腔，所述导体以螺旋路径延伸过每个腔，并包封在介质中；

在第一和第二空气桥腔之间形成第三腔；

用铁磁材料填充第三腔。