TWI578547B - 電磁阻抗感測元件及其製作方法 - Google Patents

電磁阻抗感測元件及其製作方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI578547B
TWI578547B TW104129966A TW104129966A TWI578547B TW I578547 B TWI578547 B TW I578547B TW 104129966 A TW104129966 A TW 104129966A TW 104129966 A TW104129966 A TW 104129966A TW I578547 B TWI578547 B TW I578547B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductive layer
patterned conductive
layer
trench
substrate
Prior art date
Application number
TW104129966A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201711207A (zh
Inventor
李泓達
黎柏夆
Original Assignee
旺玖科技股份有限公司
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 旺玖科技股份有限公司 filed Critical 旺玖科技股份有限公司
Priority to TW104129966A priority Critical patent/TWI578547B/zh
Priority to CN201510673114.7A priority patent/CN106531882B/zh
Priority to US15/261,114 priority patent/US10132878B2/en
Publication of TW201711207A publication Critical patent/TW201711207A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI578547B publication Critical patent/TWI578547B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/063Magneto-impedance sensors; Nanocristallin sensors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10Magnetoresistive devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2611Measuring inductance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0005Geometrical arrangement of magnetic sensor elements; Apparatus combining different magnetic sensor types
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0052Manufacturing aspects; Manufacturing of single devices, i.e. of semiconductor magnetic sensor chips
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01Manufacture or treatment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

電磁阻抗感測元件及其製作方法
本發明是有關於一種半導體元件及其製作方法,且特別是有關於一種電磁阻抗感測元件及其製作方法。
由於消費電子產品如手機、電子羅盤的出現,再加上馬達、制動器等傳統產品,使電磁阻抗感測裝置的需求日益增加。
目前電磁阻抗感測元件大多以陶瓷材基材為基底,藉由複數層圖案化導電層、圖案化絕緣層與磁性導線的交錯堆疊,將磁性導線固定於陶瓷基材上,並以磁性導線為中心,形成包圍磁性導線的感測線圈(induction coil)電路。然而,在形成感測線圈電路時,每個圖案化導電層和圖案化絕緣層的形成步驟都必須與磁性導線進行對準,製程工序繁複耗時。再加上磁性導線不易固定,且磁性導線與陶瓷基材之間的高低落差,會使用來圖案化導電層和絕緣層的光阻塗佈不均,容易產生曝光顯影失焦的問題,以至於良率不易提升。另外,由於導電層與絕緣層會隨著磁 性導線的形狀而高低起伏,不利於後續電極墊(Pad)的製作,使電磁阻抗感測元件的關鍵尺寸更難以進一步微小化,以至於線圈數無法增加,有礙電磁阻抗感測元件靈敏度的提升。
因此,有需提供一種先進的電磁阻抗感測元件及其製作方法以解決習知技術所面臨的問題。
本發明的一個面向係有關於一種電磁阻抗感測元件,包括基材、第一圖案化導電層、第二圖案化導電層、磁性導線(magneto-conductive wire)以及包覆層。基材具有一表面以及由此表面延伸進入基材的一溝槽。第一圖案化導電層形成於此基材表面及溝槽的側壁和底面上。磁性導線位於溝槽中。第二圖案化導電層形成於第一圖案化導電層上,橫跨溝槽並與第一圖案化導電層電性接觸,藉以將磁性導線夾設於第一圖案化導電層與第二圖案化導電層之間。包覆層包覆磁性導線,使磁性導線分別與第一圖案化導電層和第二圖案化導電層電性隔離。其中,第一圖案化導電層與第二圖案化導電層形成至少一個線圈電路圍繞磁性導線。
在本發明的一實施例之中,基材係由半導體材質所構成,且基材和第一圖案化導電層之間具有一絕緣層。
在本發明的一實施例之中,電磁阻抗感測元件更包括毯覆於第一圖案化導電層以及第二圖案化導電層之上的介電層。
本發明的一實施例之中,電磁阻抗感測元件更包括複數個介層窗以及圖案化電路層。其中複數個介層窗穿過介電層且分別與第一圖案化導電層和第二圖案化導電層二者至少一者以及磁性導線電性接觸。圖案化電路層形成於該介電層上,包括複數個銲墊分別與複數個介層窗電性接觸。
在本發明的一實施例之中,絕緣層填滿溝槽,並將磁性導線分別與第一圖案化導電層和第二圖案化導電層隔離。
本發明的另一個面向係有關於一種電磁阻抗感測元件的製作方法,包含下述步驟:首先提供一基材,使其具有由第一表面延伸進入基材的一溝槽。再於基材的第一表面以及溝槽的側壁和底面上形成第一圖案化導電層。之後,將磁性導線置於溝槽之中。後續,形成包覆層包覆磁性導線。再於第一圖案化導電層上形成第二圖案化導電層,使第二圖案化導電層橫跨溝槽並與第一圖案化導電層電性接觸,藉以將磁性導線夾設於第一圖案化導電層與第二圖案化導電層之間,且使第一圖案化導電層與第二圖案化導電層形成至少一線圈電路圍繞該磁性導線。
在本發明的一實施例之中,將磁性導線置於溝槽中之前,更包括於溝槽中填充絕緣膠,至少包覆一部份磁性導線,藉以使磁性導線與位於溝槽之側壁和底面上的一部分第一圖案化導電層電性隔離。
在本發明的一實施例之中,在形成第二圖案化導電層之前,更包括將溝槽填滿絕緣膠。
在本發明的一實施例之中,基材係由半導體材質所構成,且在形成第一圖案化導電層之前,更包括在基材上形成絕緣層。
在本發明的一實施例之中,在形成線圈電路之後更包括下述步驟:首先形成介電層毯覆於第一圖案化導電層以及第二圖案化導電層之上。之後,再形成複數個接觸窗貫穿介電層,使其分別與第一圖案化導電層和第二圖案化導電層二者至少一者及磁性導線電性接觸。後續,於介電層上形成圖案化電路層,其中圖案化電路層包含複數個銲墊分別與些接觸窗電性連接。
根據上述實施例,本發明的實施例是採用半導體製程技術來製作電磁阻抗感測元件,先在基材的表面形成一溝槽。之後,於此基材表面和溝槽的底面及側壁上形成第一圖案化導電層。將磁性導線置放於溝槽中後,再於第一圖案化導電層上形成第二圖案化導電層,橫跨溝槽並與第一圖案化導電層電性接觸,藉以將磁性導線夾設於第一圖案化導電層與第二圖案化導電層之間,進而形成至少一個圍繞磁性導線的線圈電路。
由於在製作電磁阻抗感測元件的製程中,係將磁性導線直接容置於基材的溝槽之中,解決了傳統製程磁性導線固定不易的問題。加上,使用填充於溝槽中的絕緣膠直接形成包覆層,可省下額外的包覆層圖案化步驟。另外,圖案化導電層的形成,並不需要與磁性導線進行對準,且皆係在相對平坦的表面上進行,因此不會因磁性導線與基材之間的高低落差而產生曝光顯 影失焦的問題。不僅可大幅簡化製程步驟、縮短製作時間,降低製程困難度,而且可大幅提升製程精度,使電磁阻抗感測元件的關鍵尺寸進一步微小化,達到縮小線寬尺寸,增加線圈數,增進元件靈敏度的目的。再加上可採用晶圓級製程,在整片晶圓上同時進行多個電磁阻抗感測元件的製作、封裝和測試,更可大幅提升製程效率。
100‧‧‧電磁阻抗感測元件
101‧‧‧基材
101a‧‧‧基材表面
102‧‧‧乾式蝕刻製程
103‧‧‧硬罩幕層
104‧‧‧圖案化光阻層
105‧‧‧溝槽
105a‧‧‧溝槽側壁
105b‧‧‧溝槽底面
106‧‧‧圖案化導電層
106a‧‧‧導線條帶
106b‧‧‧導線條帶
106c‧‧‧導線條帶
106d‧‧‧導線條帶
107‧‧‧絕緣層
108‧‧‧磁性導線
109‧‧‧絕緣膠
110‧‧‧包覆層
111‧‧‧平坦層
111a‧‧‧平坦化表面
112‧‧‧圖案化導電層
112a‧‧‧導線條帶
112b‧‧‧導線條帶
112c‧‧‧導線條帶
112d‧‧‧導線條帶
113‧‧‧線圈電路
114‧‧‧容置空間
115‧‧‧介電層
116a‧‧‧接觸窗
116b‧‧‧接觸窗
116c‧‧‧接觸窗
116d‧‧‧接觸窗
117‧‧‧圖案化電路層
117a‧‧‧銲墊
117b‧‧‧銲墊
117c‧‧‧銲墊
117d‧‧‧銲墊
θ‧‧‧斜切角
T‧‧‧包覆層的厚度
為了對本發明之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,特舉數個較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:第1A圖至第1H圖係根據本發明的一實施例所繪示的一系列製作電磁阻抗感測元件的製程結構剖面圖。
第1D’圖係繪示第1C圖之製程結構的上視圖。
第1G’圖係繪示第1G圖之製程結構的上視圖。
第1H’圖繪示第1H圖之電磁阻抗感測元件的上視圖。
本發明是提供一種電磁阻抗感測元件及其製作方法。為了對本發明之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉數個較佳實施例,並配合所附圖式作詳細說明。但必須注意的是,這些特定的實施案例與方法,並非用以限 定本發明。本發明仍可採用其他特徵、元件方法及實施例來加以實施。較佳實施例的提出,僅係用以例示本發明的技術特徵,並非用以限定本發明的申請專利範圍。該技術領域中具有通常知識者,將可根據以下說明書的描述,在不脫離本發明的精神範圍內,作均等的修飾與變化。在不同實施例與圖式之中,相同的元件,將以相同的元件符號加以表示。
第1A圖至第1H圖係根據本發明的一實施例所繪示的一系列製作電磁阻抗感測元件100的製程結構剖面圖。製作電磁阻抗感測元件100的方法包括下述步驟:請參照第1A,首先提供一基材101。在本發明的一些實施例之中,構成基材101的材料可以是半導體、陶瓷材料、塑化材料或其他適於用來承載電子元件的材料。在本發明的一些實施例之中,基材101可以是由包含矽(Si)、矽鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、碳化矽(SiC)或上述組合的半導體材料所構成。在本發明的另一些實施例之中,基材101可以是包含塑化材質或陶瓷材料的承載基板,例如印刷電路板(Printed circuit board;PCB)、軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)或是包含氧化鋁的陶瓷基板。在本實施例之中,基材101較佳是一矽晶圓。
接著,在基材101的表面101a上形成溝槽105。在本發明的一些實施例之中,溝槽105的形成,可以藉由蝕刻、切割、研磨、壓鑄成型或其他可能的方式形成在基材101的表面上。在本實施例之中,係先在基材101上形成氮化矽硬罩幕層103, 再以圖案化光阻層104為蝕刻罩幕,採用,例如感應耦合電漿離子(Inductively Coupled Plasma,ICP)蝕刻或反應離子蝕刻(Reactive Ion Etching,RIE)等乾式蝕刻製程102,來圖案化硬罩幕層103(如圖1B所繪示)。之後,再以圖案化後的硬罩幕層103為蝕刻罩幕,以濕式蝕刻製程(未繪示),例如採用包含有氫氧化鉀(KOH)的蝕刻劑來移除一部分的基材101,藉以在基材101表面101a上形成溝槽105,由基材101表面101a向下延伸進入基材101內部。在本實施例中,基材101較佳為表面101a具有(1,0,0)之晶格排列方向的矽晶圓,濕式蝕刻製程可使蝕刻後的溝槽105側壁105a與基材101表面101a形成實質為54.7度的斜切角θ(如第1C圖所繪示)。
移除硬罩幕層103之後,在基材101的表面101a以及槽105側壁105a和底面105b上形成圖案化導電層106。請參照第1D圖,在本發明的一些實施例之中,圖案化導電層103的製作,包括藉由沉積製程,例如化學氣降沉積、物理氣相沉積或電鍍製程,在基材101的表面101a以及溝槽105側壁105a和底面105b上形成一金屬層,例如包含銅(Cu)、鋁(Al)、鎢(W)或上述之任意組合的金屬層。再以微影蝕刻製程移除一部分該金屬層。在本實施例之中,係以電鍍製程在基材101的表面101a以及溝槽105的側壁105a和底面105b上形成銅金屬層。並以乾式蝕刻製程,例如反應離子蝕刻製程,來圖案化銅金屬層,藉以在基材101的表面101a以及溝槽105的側壁105a和底面105b上形成 圖案化導電層106(如第1D圖所繪示)。
請參照第1D’圖,第1D’圖係繪示第1D圖之製程結構的上視圖。在本實施例中,圖案化導電層106包含複數個彼此分離的導線條帶,例如導線條帶106a、導線條帶106b、導線條帶106c和導線條帶106d,分別形成於基材101的表面101a上,並且延伸至溝槽105的側壁105a和底面105b,藉以橫跨溝槽105的兩側。其中,導線條帶106a、導線條帶106b、導線條帶106c和導線條帶106d的兩端分別毯覆於溝槽105兩側的基材101的表面101a;導線條帶106a、導線條帶106b、導線條帶106c和導線條帶106d的中間部分,則毯覆於溝槽105的側壁105a和底面105b上。
值得注意是,在本發明的一些實施例之中,形成圖案化導電層106之前,較佳可以採用沉積製程或氧化製程,在基材101表面101a及溝槽105的側壁105a和底面105b上形成一絕緣層107。例如在本實施例之中,絕緣層107係採用化學氣相沉積製程所形成的二氧化矽(SiO2)層,並毯覆於基材101(矽晶圓)表面101a以及溝槽105的側壁105a和底面105b上(如第1D圖所繪示)。
在形成圖案化導電層106之後,將磁性導線108置於溝槽105,使磁性導線108與圖案化導電層106電性隔離。其中,磁性導線108可由非晶態(amorphous)的鐵磁材料(Ferromagnets),反鐵磁材料、非鐵磁性金屬材料、穿隧氧化物材 料之一或其組合所構成。例如在本發明的一些實施例之中,磁性導線108可由以包含鎳(Ni)、鐵(iron)、鈷(cobalt)、銅(Cu)其中之一或上述材質任意組合的鐵磁材料,例如以CoFeB或CoFeSiB為基底的合金(CoFeB-based or CoFeSiB-based alloy)材料所構成。
在本實施例之中,磁性導線108可由CoFeSiB基底合金材料所構成,而將磁性導線108置於溝槽105中的步驟包括:先在溝槽105中填充絕緣膠109,例如環氧樹脂(Epoxy)或其他合適的絕緣膠料(如第1E圖所繪示)。之後,再將磁性導線108置入溝槽105中。在本發明的一些實施例之中,溝槽105的深度和寬度實質等於或大於磁性導線108的直徑。因此,當磁性導線108置入溝槽105之後,溝槽105中的絕緣膠109會完全覆蓋磁性導線108,且使磁性導線108與位於溝槽105的側壁105a和底面105b上的圖案化導電層106彼此隔離。在本發明的一些較佳實施例之中,溝槽105的深寬比(aspect ratio寬度/深度)實質介於2.00至2.50之間。溝槽105的深度和磁性導線108直徑的比值實質介於1.20至1.30之間。
值得注意的是,雖然在前述實施例中,絕緣膠109是先於磁性導線108置入溝槽105之中,但在本發明的其他實施例之中,也可以先將磁性導線108置入溝槽105後,再於溝槽105中填充絕緣膠109。另外,在本發明的一些實施例中,絕緣膠109並未填滿溝槽105。但在其他實施例之中,絕緣膠109的較佳則係實質填滿溝槽105。
後續,可使用熱烘烤或光照射的方式,將覆蓋磁性導線108的絕緣膠109加以硬化,以形成完全包覆磁性導線108軸向側壁的包覆層110,藉以隔離圖案化導電層106與磁性導線108。在本發明的一些較佳實施例之中,用來隔離磁性導線108之軸向側壁與圖案化導電層106的包覆層110具有至少0.5um的厚度T。另外,在形成包覆層110之後,可以選擇性地進行平坦化製程,例如先於基材101的表面101表面上形成平坦層111,覆蓋圖案化導電層106和包覆層110;再以圖案化導電層106為停止層,對平坦層111及包覆層110進行化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP),藉以形成與包覆層110和圖案化導電層106實質共平面的平坦化表面111a(如第1F圖所繪示)。
接著,再於包覆層110、圖案化導電層106以及平坦化表面111a上形成圖案化導電層112,橫跨溝槽105並與圖案化導電層106電性接觸,藉以將磁性導線108夾設於圖案化導電層106與圖案化導電層112之間,且使圖案化導電層103和圖案化導電層112形成至少一個線圈電路113圍繞磁性導線108(如第1G圖所繪示)。其中製作圖案化導電層112的方法及所使用的材料與製作圖案化導電層106的方法及所使用的材料相同或類似,故而在此不再贅述。
請參照第1G’圖,第1G’圖係繪示第1G圖之製程結構的上視圖。在本實施例中,圖案化導電層112包含複數個形成於包覆層110、圖案化導電層106以及平坦化表面111a上方,且 彼此分離的導線條帶,例如導線條帶112a、導線條帶112b、導線條帶112c和導線條帶112d,橫跨位於下方的橫跨溝槽105。其中,圖案化導電層112之導線條帶112a的一端與圖案化導電層106之導線條帶106a的一端接觸;圖案化導電層106之導線條帶106a的另一端與圖案化導電層112之導線條帶112b的一端接觸;圖案化導電層112之導線條帶112b的另一端與圖案化導電層106之導線條帶106b的一端接觸;圖案化導電層106之導線條帶106b的另一端與圖案化導電層112之導線條帶112c的一端接觸;圖案化導電層112之導線條帶112c的另一端接觸與圖案化導電層106之導線條帶106c的一端接觸;圖案化導電層106之導線條帶106c的另一端接觸與圖案化導電層112之導線條帶112d的一端接觸;以及圖案化導電層112之導線條帶112d的另一端接觸與圖案化導電層106之導線條帶106d的一端接觸,藉由位於溝槽108之側壁108a和底面108b的一部分導線條帶106a、106b、106c和106d與橫跨於溝槽108之上的一部分導線條帶112a、112b、112c和112d共同定義出一個容置空間114,以容納磁性導線108穿設其中,且形成至少一個線圈電路113圍繞磁性導線108。
當施加於磁性導線108的外加磁場發生改變時,會引發電流脈衝軸向地流經磁性導線108,並使線圈電路113相對地輸出一感應電壓,可用以感測外加磁場的變化。其中,軸向流經磁性導線108的電流脈衝,與流經線圈電路113的電流方向相反。
後續,可以於基材101表面101a上形成平坦化的介電層115以毯覆於圖案化導電層106和112以及平坦化表面111a上方,並形成複數個貫穿介電層115的接觸窗,例如接觸窗116a、116b、116c和116d,使其分別與圖案化導電層106和112二者至少一者以及磁性導線108電性接觸。在本實施例之中,接觸窗116a和116b分別與圖案化導電層112的導電條帶112a及圖案化導電層106的導電條帶106d電性接觸;接觸窗116c和116d則分別與磁性導線108的兩端電性接觸。
之後,再於介電層115上形成圖案化電路層117,使其包含複數個銲墊,例如銲墊117a、117b、117c和117d,分別與對應的接觸窗116a、116b、116c和116d電性連接,完成電磁阻抗感測元件100的製備(如第1H圖所繪示)。
請參照第1H’圖,第1H’圖繪示第1H圖之電磁阻抗感測元件100的上視圖。其中,電磁阻抗感測元件100至少包括基材101、圖案化導電層106、圖案化導電層112、磁性導線108以及包覆層110。其中,基材101具有一表面101a以及由此表面101a延伸進入基材101中的一溝槽105。圖案化導電層106位於基材101表面101a以及溝槽105的側壁105a和底面105b上。磁性導線108位於溝槽105之中。圖案化導電層112位於圖案化導電層106上,橫跨溝槽105,並與案化導電層106電性接觸,進而將磁性導線108夾設於圖案化導電層106與圖案化導電層112之間。包覆層110包覆磁性導線108,使磁性導線108分別與圖 案化導電層106和圖案化導電層112電性隔離。其中,圖案化導電層106與圖案化導電層112形成至少一個線圈電路113圍繞磁性導線108。
根據上述實施例,本發明的實施例是採用半導體製程技術來製作電磁阻抗感測元件100,其係先在半導體基材101的表面101a形成一溝槽105。之後,於此基材101表面101a和溝槽105的底面105a及側壁105b上形成圖案化導電層106,將磁性導線108置放於溝槽105中後,再於圖案化導電層106上形成圖案化導電層112,橫跨溝槽105,並與案化導電層106電性接觸,藉以將磁性導108線夾設於圖案化導電層106與圖案化導電層112之間,進而形成至少一個圍繞磁性導線108的線圈電路113。
由於在製作電磁阻抗感測元件100的製程中,係將磁性導線108直接容置於基材101的溝槽105之中,解決了傳統製程磁性導線108固定不易的問題。加上,使用填充於溝槽105中的絕緣膠105來形成包覆層106,將磁性導線108分別與圖案化導電層106和圖案化導電層112電性隔離,可省下需額外的包覆層106圖案化步驟。另外,圖案化導電層106和112的形成,也不需要與磁性導線108進行對準,且皆係在相對平坦的表面上進行,因此不會因磁性導線108與基材101之間的高低落差而產生曝光顯影失焦的問題。不僅可大幅簡化製程步驟、縮短製作時間,降低製程困難度,而且可大幅提升製程精度,使電磁阻抗感 測元件100的關鍵尺寸進一步微小化。例如,將線圈電路113的線寬/線間隙控制在約3微米(μm)/3微米,達到縮小線寬尺寸,增加線圈數,增進元件靈敏度的目的。再加上可採用晶圓級製程,在整片晶圓上同時進行多個電磁阻抗感測元件100的製作、封裝和測試,更可大幅提升製程效率。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電磁阻抗感測元件
101‧‧‧基材
101a‧‧‧基材表面
106‧‧‧圖案化導電層
107‧‧‧絕緣層
108‧‧‧磁性導線
110‧‧‧包覆層
111‧‧‧平坦層
111a‧‧‧平坦化表面
112‧‧‧圖案化導電層
113‧‧‧線圈電路
114‧‧‧容置空間
115‧‧‧介電層
116a‧‧‧接觸窗
116c‧‧‧接觸窗
117‧‧‧圖案化電路層
117a‧‧‧銲墊
117c‧‧‧銲墊

Claims (10)

  1. 種電磁阻抗感測元件,包括:一基材,具有一表面以及由該表面延伸進入該基材的一溝槽;一第一圖案化導電層,位於該基材的該表面以及該溝槽的一底面和一側壁上;一磁性導線(magneto-conductive wire),位於該溝槽之中;一第二圖案化導電層,形成於該第一圖案化導電層上,並與該第一圖案化導電層電性接觸,且橫跨該溝槽,將該磁性導線夾設於該第一圖案化導電層與第二圖案化導電層之間;以及一包覆層,包覆該磁性導線,使該磁性導線分別與該第一圖案化導電層和該第二圖案化導電層電性隔離;其中該第一圖案化導電層與該第二圖案化導電層形成至少一線圈電路(coil of wire)圍繞該磁性導線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電磁阻抗感測元件,其中該基材係由半導體材質所構成;且該基材和該第一圖案化導電層之間具有一絕緣層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電磁阻抗感測元件,更包括 一介電層毯覆於該第一圖案化導電層以及該第二圖案化導電層之上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電磁阻抗感測元件,更包括:複數個介層窗,穿過該介電層分別與該第一圖案化導電層和該第二圖案化導電層至少一者以及該磁性導線電性接觸;以及一圖案化電路層,形成於該介電層上,包括複數個銲墊分別與該些介層窗電性接觸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電磁阻抗感測元件,其中該包覆層填滿該溝槽,並將該磁性導線分別與該第一圖案化導電層和該第二圖案化導電層隔離。
  6. 一種電磁阻抗感測元件的製作方法,包括:提供一基材,使該基材具有一溝槽由一表面延伸進入該基材;於該基材的該表面以及該溝槽的一底面和一側壁上形成一第一圖案化導電層;將一磁性導線置於該溝槽之中;形成一包覆層包覆該磁性導線;以及於該第一圖案化導電層上形成一第二圖案化導電 層,橫跨該溝槽,使該第二圖案化導電層與該第一圖案化導電層電性接觸,藉以將該磁性導線夾設於該第一圖案化導電層與第二圖案化導電層之間,且使該第二圖案化導電層與該第一圖案化導電層形成至少一線圈電路圍繞該磁性導線。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電磁阻抗感測元件的製作方法,其中在將該磁性導線置於該溝槽中之前更包括,於該溝槽中填充一絕緣膠,至少包覆一部份該磁性導線,藉以使該磁性導線與位於該溝槽之該側壁和該底面上的一部分該第一圖案化導電層電性隔離。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電磁阻抗感測元件的製作方法,其中在形成該第二圖案化導電層之前,更包括將該溝槽填滿該絕緣膠。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之電磁阻抗感測元件的製作方法,其中該基材係由半導體材質所構成,且在形成該第一圖案化導電層之前,更包括在該基材上形成一絕緣層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電磁阻抗感測元件的製作方法,其中在形成該線圈電路之後更包括: 形成一介電層毯覆於該第一圖案化導電層以及該第二圖案化導電層之上;形成複數個接觸窗貫穿該介電層,並分別與該第一圖案化導電層和該第二圖案化導電層二者至少一者以及該磁性導線電性接觸;以及於該介電層上形成一圖案化電路層,其中該圖案化電路層包含複數個銲墊,分別與該些接觸窗電性連接。
TW104129966A 2015-09-10 2015-09-10 電磁阻抗感測元件及其製作方法 TWI578547B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104129966A TWI578547B (zh) 2015-09-10 2015-09-10 電磁阻抗感測元件及其製作方法
CN201510673114.7A CN106531882B (zh) 2015-09-10 2015-10-16 电磁阻抗感测元件及其制作方法
US15/261,114 US10132878B2 (en) 2015-09-10 2016-09-09 Magneto-impedance sensing device method and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104129966A TWI578547B (zh) 2015-09-10 2015-09-10 電磁阻抗感測元件及其製作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201711207A TW201711207A (zh) 2017-03-16
TWI578547B true TWI578547B (zh) 2017-04-11

Family

ID=58236797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104129966A TWI578547B (zh) 2015-09-10 2015-09-10 電磁阻抗感測元件及其製作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10132878B2 (zh)
CN (1) CN106531882B (zh)
TW (1) TWI578547B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106506322A (zh) 2015-09-08 2017-03-15 阿里巴巴集团控股有限公司 业务功能的实现方法和装置
US10418175B2 (en) * 2017-08-10 2019-09-17 Aichi Steel Corporation Apparatus for aligning magnetic wire and method for aligning the same
JP6438618B1 (ja) * 2018-05-22 2018-12-19 マグネデザイン株式会社 磁性ワイヤ整列装置および磁性ワイヤ整列方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994899A (en) * 1995-09-14 1999-11-30 Research Development Corporation Of Japan Asymmetrical magneto-impedance element having a thin magnetic wire with a spiral magnetic anisotropy
WO2010123109A1 (ja) * 2009-04-23 2010-10-28 愛知製鋼株式会社 超高感度マグネトインピーダンスセンサ
US8455962B2 (en) * 2008-06-10 2013-06-04 Aichi Steel Corporation Magneto-impedance sensor element
US8610427B2 (en) * 2008-03-28 2013-12-17 Aichi Steel Corporation Magneto-sensitive wire, magneto-impedance element and magneto-impedance sensor

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003009403A1 (fr) * 2001-07-19 2003-01-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capteur magnetique et son procede de fabrication
JP4695325B2 (ja) * 2001-09-17 2011-06-08 キヤノン電子株式会社 磁気検出素子とその製造方法及び該素子を用いた携帯機器
EP1336858A3 (en) * 2002-02-19 2005-03-23 Aichi Micro Intelligent Corporation Two-dimensional magnetic sensor
WO2003071299A1 (fr) 2002-02-19 2003-08-28 Aichi Steel Corporation Aimant muni d'un element bobine/impedance/capteur electromagnetique
CN1643391A (zh) * 2002-03-27 2005-07-20 松下电器产业株式会社 磁检测元件、磁检测器及其制造方法
JP3580803B2 (ja) * 2002-08-09 2004-10-27 沖電気工業株式会社 半導体装置
CN100502077C (zh) * 2003-07-18 2009-06-17 爱知制钢株式会社 三次元磁性方位传感器以及磁阻抗传感器元件
KR100724305B1 (ko) * 2004-05-17 2007-06-04 아이치 세이코우 가부시키가이샤 소형 자세 검지 센서, 및 이 소형 자세 검지 센서를 탑재한휴대 전화
CN101815953B (zh) 2007-10-02 2013-05-08 爱知制钢株式会社 磁性阻抗元件和磁性阻抗传感器
KR101233742B1 (ko) 2009-02-27 2013-02-18 아이치 세이코우 가부시키가이샤 마그네토 임피던스 센서 소자 및 그 제조 방법
KR101179022B1 (ko) * 2010-11-08 2012-08-31 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 소자 및 이의 제조 방법
US8119522B1 (en) * 2010-11-08 2012-02-21 International Business Machines Corporation Method of fabricating damascene structures
JP5815353B2 (ja) * 2011-09-28 2015-11-17 株式会社フジクラ コイル配線素子およびコイル配線素子の製造方法
KR101792274B1 (ko) * 2012-08-08 2017-11-01 삼성전기주식회사 노이즈 제거 필터
JP5747294B1 (ja) * 2013-08-20 2015-07-15 マグネデザイン株式会社 電磁コイル付マグネト・インピーダンス・センサ素子および電磁コイル付マグネト・インピーダンス・センサ
KR102146705B1 (ko) * 2013-12-23 2020-08-21 삼성전자주식회사 반도체 소자의 배선 구조물 및 그 형성 방법
JP6331452B2 (ja) * 2014-02-19 2018-05-30 愛知製鋼株式会社 有機膜のエッチング方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994899A (en) * 1995-09-14 1999-11-30 Research Development Corporation Of Japan Asymmetrical magneto-impedance element having a thin magnetic wire with a spiral magnetic anisotropy
US8610427B2 (en) * 2008-03-28 2013-12-17 Aichi Steel Corporation Magneto-sensitive wire, magneto-impedance element and magneto-impedance sensor
US8455962B2 (en) * 2008-06-10 2013-06-04 Aichi Steel Corporation Magneto-impedance sensor element
WO2010123109A1 (ja) * 2009-04-23 2010-10-28 愛知製鋼株式会社 超高感度マグネトインピーダンスセンサ

Also Published As

Publication number Publication date
US20170074951A1 (en) 2017-03-16
TW201711207A (zh) 2017-03-16
CN106531882B (zh) 2020-06-02
US10132878B2 (en) 2018-11-20
CN106531882A (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4633096B2 (ja) 磁界検出素子およびその製造方法
CN104752378B (zh) 半导体器件及其制造方法
KR101700489B1 (ko) 반도체 디바이스 및 그 제조 방법
US9735102B2 (en) High voltage device
RU2010140357A (ru) Способ формирования структуры с магнитным туннельным переходом
US7338816B2 (en) Magnetic field sensing device and a fabricating method of the same
TWI578547B (zh) 電磁阻抗感測元件及其製作方法
TW201701417A (zh) 形成模製基板電子封裝及結構的方法
JP2012129269A (ja) コア付きインダクタ素子およびその製造方法
JP2007165343A (ja) 薄膜トランスおよびその製造方法
US10175309B2 (en) Magneto-impedance sensing device and manufacturing method thereof
TWI620290B (zh) 導電墊結構及其製作方法
JP2007292544A (ja) 磁気デバイス
US20160187433A1 (en) Magnetism detection device
US10330741B2 (en) Magnetic field sensor with coil structure and method of fabrication
US10442686B2 (en) Method for manufacturing a hollow MEMS structure
JP2009267207A (ja) 信号伝送装置および信号伝送装置の製造方法
TWI540601B (zh) Low configuration high power inductors
US20170169932A1 (en) Magnetic material coated wire inductor
JP5606021B2 (ja) 電流センサの製造方法
JP2011018672A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP5171877B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR20070116460A (ko) 인덕터를 구비하는 반도체 소자 및 그 제조 방법
JP2007266513A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR20130084452A (ko) 반도체 소자 및 그의 제조 방법