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高性能射频(Radio Frequency, RF)集成微电感

来源:    作者:     发布时间:2013-03-14 06:50:05     点击数:

论文对集成磁膜微电感制作涉及的关键工艺进行了研究与开发,其中有磁性薄膜的刻蚀工艺、聚酰亚胺薄膜的制备与刻蚀技术及电镀Cu工艺。在磁膜图形化工艺研究中,比较了多种刻蚀工艺,得到了适用于铁氧体磁膜的刻蚀工艺;研究了聚酰亚胺薄膜的制备与刻蚀技术;对电镀Cu工艺进行了细致的研究,设计成熟了种子层溅射/厚胶光刻/电镀Cu/种子层刻蚀的Cu线条制作技术。这些关键工艺的研究以与标准硅集成工艺兼容为前提,获取了大量的工艺经验,为磁膜微电感的实现打下了实验基础。

在结构设计和工艺优化的基础上,结合现有实验工艺条件设计了单层、双层金属磁膜微电感版图,提出了与标准硅工艺兼容的磁膜微电感制备工艺流程,进行了多次工艺流水,实现了磁膜微电感。实验结果表明将磁性薄膜集成到IC微电感中是完全可行的。

最后对所制备的微电感样品进行了高频测试,通过实验数据系统分析了微电感结构、材料参数及测试电极结构形式对电感高频性能的影响,并与仿真结果进行了对比,比较结果表明等效电路计算方法在5GHz内具有可满足设计要求的仿真精度。比较了YIG、NiCuZn和CoZrO铁氧体磁膜集成微电感样品与同结构参数无磁膜微电感样品的高频性能,测试结果表明CoZrO磁膜集成可有效的提升微电感的整体高频性能,与同类无磁膜电感样品进行比较,2GHz处,电感L值和Q值分别提升了25%和23%。

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