研究目的
通过基于玻璃通孔(TGV)技术设计和制造三维集成电感器,实现更高Q因子的电感器,减少MOS寄生电容引起的损耗。
研究成果
采用玻璃基板和TGV技术实现了超高Q值三维集成电感,实测Q值超过45。与二维电感或硅基电感相比,这种三维结构显著提升了Q值,使TGV技术成为增强集成无源器件性能的有效选择。
研究不足
该论文未明确提及具体局限性,但潜在的优化方向可能包括进一步降低损耗以及改进制造工艺以实现更高深宽比的通孔。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用玻璃通孔(TGV)技术在玻璃基板上设计和制造三维集成电感器,使用HFSS软件进行仿真以研究基板材料和结构对电感器性能的影响。
2:样本选择与数据来源:
选用高电阻率和低基板损耗的光敏玻璃晶圆作为基板。
3:实验设备与材料清单:
包括光敏玻璃晶圆、用于曝光的紫外光、用于蚀刻的氢氟酸、用于沉积钛和铜的物理气相沉积(PVD)、用于铜填充的电镀设备以及用于仿真的HFSS软件。
4:实验步骤与操作流程:
过程包括用紫外光曝光玻璃形成潜影、热处理使其结晶、用氢氟酸和超声波蚀刻形成TGV通孔、通过PVD沉积钛阻挡层和铜种子层、电镀铜以填充通孔、减薄玻璃基板以及电镀再分布层。
5:数据分析方法:
测试所制造电感器的Q因子和电感,并与HFSS的仿真结果进行比较。
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HFSS
Ansys
Simulation software used for electrical simulations to investigate the effect of substrate material and structure on inductor performance.
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PVD
Used to deposit Ti as a barrier layer and Cu as a seed layer for the electroplating process.
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UV light
Used to expose the photosensitive glass wafer to form latent images for via creation.
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HF acid
Used with ultrasonic assistance to etch and dissolve the crystallized areas of the glass to form TGV vias.
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Electroplating equipment
Used for electronic chemical deposition to fill the TGV vias with copper.
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