本申請一般涉及電感器和集成電路器件內(nèi)的輻射元件。

背景技術(shù)：

電感器可形成或安裝在用于各種應(yīng)用的集成電路(IC)芯片上。示例包括電感器與功率軌串聯(lián)以對電流“尖峰”(例如，來自負載的快速切換)濾波以及包括電感器和電容器的各種互連的“LC”濾波器。

一種已知的IC芯片電感器結(jié)構(gòu)是平面的“zigzag(Z字形)”或“曲折線”(下文的“曲折型”)電感器。圖1示出了一種常規(guī)平面曲折型電感器100，由在基板104的頂部平面上延伸的曲折型導(dǎo)體102形成。然而，如圖1所示的常規(guī)平面曲折型電感器可具有某些缺點。一個缺點可能是曲折型導(dǎo)體102在基板104的表面上占據(jù)的面積，即，L1和W1的乘積。另一缺點可能是部分地由于基板104的介電屬性而引起的其品質(zhì)因數(shù)(Q)的較低值，品質(zhì)因數(shù)是電抗(ωx L)與實電阻(R)的比率。比優(yōu)選Q低可具有負面影響(諸如，功耗)，其可降低電池壽命和生成熱量并且在諸如LC濾波器之類的應(yīng)用中可降低性能。

另一已知的IC芯片電感器結(jié)構(gòu)是三維(“3D”)結(jié)構(gòu)，其被稱為“透玻通孔”或“TGV”3D電感器，諸如圖2A和2B所示的TGV 3D電感器200。圖2A是從垂直于玻璃基板202的頂部表面202A的方向來看的俯視圖。圖2B是從圖2A的切面1-1來看的橫截面投影視圖。參照圖2A和2B，TGV 3D電感器200采用透玻通孔(TGV)204作為垂直區(qū)段并采用頂部跡線206和底部跡線208分別作為水平區(qū)段。

TGV 3D電感器200在一些應(yīng)用中與相當(dāng)?shù)膱D1的常規(guī)平面曲折型電感器100相比可具有較高Q和較高的電感。然而，相關(guān)技術(shù)的TGV 3D電感器200可具有某些缺點。一個缺點在于在圖2A和2B上示為P1和P2的最小節(jié)距(即，TGV到TGV間隔)可能比期望的大，這是因為TGV技術(shù)的基本方面。結(jié)果，TGV 3D電感器200往往占據(jù)比優(yōu)選大的面積或體積。

相應(yīng)地，需要高Q、低表面面積的IC芯片電感器。

概述

各個示例性實施例還可提供具有諸特征和益處的電感器結(jié)構(gòu)，這些特征和益處可包括但不限于每單位面積或每單位體積的較高電感、和較高Q、易于制造以及與已知常規(guī)IC設(shè)計和制造技術(shù)的兼容性。

根據(jù)各個示例性實施例的示例三維(3D)電感器可包括第一基底焊盤和第二基底焊盤，其間間隔一節(jié)距。第一基底焊盤和第二基底焊盤可被排列在給定基底焊盤支撐表面上。第一傳導(dǎo)構(gòu)件可被排列成具有與第一基底焊盤對準(zhǔn)且耦合的基底并且具有在第一基底焊盤上方一高度處的頂部。在一方面，第二傳導(dǎo)構(gòu)件可具有與第二基底焊盤對準(zhǔn)且耦合的基底以及在第二基底焊盤上方一高度的頂部。在一方面，第一頂部焊盤可被排列在高于且面對給定基底焊盤支撐表面的給定頂部焊盤支撐表面上、與第一基底焊盤對準(zhǔn)且耦合至第一傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部。在相關(guān)方面，第二頂部焊盤可被排列在該給定頂部焊盤支撐表面上，其與第二基底焊盤對準(zhǔn)且耦合至第二傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部。在一方面，頂部焊盤互連器可被形成在給定頂部焊盤支撐表面上，將第一頂部焊盤耦合至第二頂部焊盤。

在一方面，第一傳導(dǎo)構(gòu)件、第一頂部焊盤、頂部焊盤互連器、第二頂部焊盤和第二傳導(dǎo)構(gòu)件可被排列成在與給定基底焊盤支撐表面的平面垂直的參考平面內(nèi)建立從第一基底焊盤到第二基底焊盤的曲折電流路徑。

在進一步方面，該高度以及第一傳導(dǎo)構(gòu)件、第二傳導(dǎo)構(gòu)件、第三傳導(dǎo)構(gòu)件和第四傳導(dǎo)構(gòu)件的節(jié)距可被配置成其中曲折電流路徑建立接近具有四個臂的曲折型電感器的電感器。所接近的曲折型電感器的臂長可對應(yīng)于高度。臂間隔可對應(yīng)于節(jié)距。第一基底焊盤可以是第一端子并且第二基底焊盤可以是第二端子。

根據(jù)各個示例性實施例的示例三維(3D)電感器可包括第一傳導(dǎo)構(gòu)件行和第二傳導(dǎo)構(gòu)件行。這些傳導(dǎo)構(gòu)件可各自從給定基底焊盤支撐表面上的對應(yīng)基底焊盤延伸一高度到對應(yīng)頂部焊盤。對應(yīng)頂部焊盤可以在面對給定基底焊盤支撐表面的給定頂部焊盤支撐表面上。在一方面，第一傳導(dǎo)構(gòu)件行和第二傳導(dǎo)構(gòu)件行可被排列成平行于給定繞組軸且在給定繞組軸的相對側(cè)。給定繞組軸可平行于給定基底焊盤支撐表面和給定頂部焊盤支撐表面且在給定基底焊盤支撐表面和給定頂部焊盤支撐表面之間?；捉徊孢B接器可在給定繞組軸下方將第一行中的第一傳導(dǎo)構(gòu)件的基底焊盤連接至第二行中的第一傳導(dǎo)構(gòu)件的基底焊盤。在進一步方面，毗鄰匝鏈路可在該繞組軸上方從第二行中的第一傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部焊盤延伸至第一行中的第二傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部焊盤，毗鄰于第一行中的第一傳導(dǎo)構(gòu)件。

根據(jù)各個示例性實施例的示例方法可提供3D電感器的形成，并且可包括制造電感器下部子組裝件、制造電感器頂部子組裝件以及組裝這些子組裝件。在一方面，形成電感器下部子組裝件可包括在基板的給定基底焊盤支撐表面上形成被間隔開一節(jié)距的第一基底焊盤和第二基底焊盤，以及形成具有與第一基底焊盤對準(zhǔn)和耦合的基底的第一傳導(dǎo)構(gòu)件。在一方面，第一傳導(dǎo)構(gòu)件可具有在第一基底焊盤上方一高度處的頂部。方法還可包括形成第二傳導(dǎo)構(gòu)件，其具有與第二基底焊盤對準(zhǔn)且耦合的基底以及在第二基底焊盤上方該高度的頂部。根據(jù)各個示例性實施例，制造電感器頂部子組裝件可包括在給定頂部支撐結(jié)構(gòu)的給定頂部焊盤支撐表面上形成被分隔開該節(jié)距的第一頂部焊盤和第二頂部焊盤。方法可進一步包括在所述給定頂部焊盤支撐表面上形成頂部焊盤互連器，其將第一頂部焊盤耦合至第二頂部焊盤。示例方法可進一步包括將電感器頂部子組裝件組裝到電感器下部子組裝件以形成3D電感器。在一方面，該組裝可包括將第一頂部焊盤和第二頂部焊盤分別與第一傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部和第二傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部對準(zhǔn)和耦合。

附圖簡述

給出附圖以幫助對本發(fā)明實施例進行描述，且提供附圖僅用于解說實施例而非對其進行限定。

圖1是相關(guān)技術(shù)平面曲折型電感器的平面圖。

圖2A是相關(guān)技術(shù)TGV電感器的俯視圖。

圖2B是圖2A的相關(guān)技術(shù)TGV電感器在1-1切面上的投影。

圖3A是根據(jù)一個或多個示例性實施例的三維(3D)柱狀曲折型電感器的從平行于Cu柱狀臂的延伸平面的投影來看的正視圖。

圖3B是圖3A的注解，示出由3D柱狀曲折型電感器建立的曲折型電感器電流路徑。

圖4A是圖3A的切面3-3上的投影，示出根據(jù)一個示例柱狀基底互連圖案的3D柱狀曲折型電感器的Cu柱以及它們相應(yīng)的柱狀基底互連器的示例對準(zhǔn)和節(jié)距。

圖4B是圖3A的切面4-4上的投影，示出根據(jù)一個示例柱狀頂部連接圖案的3D柱狀電感器的Cu柱頂部焊盤以及它們相應(yīng)的柱狀頂部互連器。

圖5A-5H示出了從圖3A的正視圖來看根據(jù)一個或多個示例性實施例的在下基板上制造3D柱狀曲折型電感器下部子組裝件以用于與對應(yīng)3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件的后續(xù)組裝的一個過程中的示例操作的一個快照序列。

圖6是從圖5H投影5-5來看示出從3D柱狀曲折型電感器下部子組裝件的下基板向上延伸的Cu柱的對準(zhǔn)的平面視圖。

圖7A是一個3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件在被翻轉(zhuǎn)以與圖5H的3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件組裝之前的柱狀頂部焊盤和柱狀頂部互連器的一個示例排列的平面圖。

圖7B是在被翻轉(zhuǎn)以與圖5H的3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件組裝之后從圖7A投影6-6來看的正視圖。

圖8A-8B示出根據(jù)一個或多個示例性實施例的將圖7A-7B的3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件組裝到圖5H的3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件上以形成3D曲折型電感器的快照序列。

圖9A-9B示出根據(jù)一個或多個示例性實施例的將具有Cu柱的頂部部分的經(jīng)修改3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件組裝到具有Cu柱的下部部分的經(jīng)修改3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件上以形成3D曲折型電感器的示例操作的快照序列。

圖10示出根據(jù)一個或多個示例性實施例的制造3D柱狀曲折型電感器的一個過程中的示例操作的一個流程的邏輯示圖。

圖11A是根據(jù)一個或多個示例性實施例的3D柱狀矩形螺旋電感器的從垂直于下基板的平面的投影來看的正視圖。

圖11B是根據(jù)各個示例性實施例的圖11A的切面7-7上的投影，示出用于一個示例3D柱狀矩形螺旋電感器的Cu柱和基底焊盤互連的一個示例排列。

圖11C是根據(jù)各個示例性實施例的圖11A的切面8-8上的投影，示出一個示例3D柱狀矩形螺旋電感器的Cu柱頂部焊盤和相應(yīng)柱狀頂部焊盤互連器的一個示例排列。

圖12是根據(jù)一個示例性替換實施例的一個3D焊球曲折型電感器的下部子組裝件的正視圖。

圖13A-13B示出根據(jù)一個示例性替換實施例的將3D焊球曲折型電感器的頂部子組裝件組裝到經(jīng)修改3D焊球曲折型電感器的下部子組裝件上以形成3D焊球曲折型電感器的一個示例操作的快照序列。

圖14A是根據(jù)一個或多個示例性實施例的3匝Cu柱線圈電感器的下部子組裝件的平面圖。

圖14B是從圖14A的投影9-9來看的正視圖。

圖15是根據(jù)一個或多個示例性實施例的被配置成用于與圖14A-14B的柱狀線圈電感器的下部子組裝件1400組裝以形成3匝柱線圈電感器的一個示例Cu柱線圈電感器的上部或頂部子組裝件的平面圖。

圖16A–16B示出根據(jù)一個或多個示例性實施例的將圖15的柱狀線圈電感器的頂部子組裝件組裝到圖14A-14B的柱狀線圈電感器的下部子組裝件以形成3匝柱狀線圈電感器的一個示例操作的快照。

圖17是從投影11-11來看的圖16B的3匝柱狀線圈電感器的頂部視圖，通過隱藏線示出在下方跨越繞組軸WX的柱狀交叉連接器以及在繞組軸WX之上對角通過的柱狀毗鄰匝鏈路。

圖18示出根據(jù)一個或多個示例性實施例的一個示例個人通信和計算設(shè)備的一個示例功能示意圖。

詳細描述

本發(fā)明的諸方面在以下針對具體示例性實施例的描述和相關(guān)附圖中公開。可以設(shè)計替換實施例而不會脫離本發(fā)明的范圍。在所描述的某些示例實現(xiàn)中，標(biāo)識了其中各種組件結(jié)構(gòu)和操作部分可從已知的常規(guī)技術(shù)取得并且隨后根據(jù)一個或多個示例性實施例安排的實例。在此類實例中，已知的常規(guī)組件結(jié)構(gòu)和/或操作部分的內(nèi)部細節(jié)被省略以幫助避免潛在模糊創(chuàng)造性概念。

本文所使用的術(shù)語僅出于描述特定實施例的目的，而并不旨在限定本發(fā)明的實施例。

如本文所使用的措辭“示例性”意指“用作示例、實例或解說”。相應(yīng)地，如本文所使用的術(shù)語“示例性實施例”意指用作示例、實例或解說的實施例，而并不一定優(yōu)于或勝過其他實施例。類似地，將理解，本文參照特征、優(yōu)點或操作模式使用的術(shù)語“本發(fā)明的實施例”并不意指本發(fā)明的所有實施例包括所討論的特征、優(yōu)點或操作模式。

如本文所使用的，單數(shù)形式的“一”、“某”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。術(shù)語“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用時指明所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、組件和/或其群組的存在或添加。

某些實施例按照例如在設(shè)計和制造的各個過程中或涉及這些過程的操作和步驟的形式描述。將理解，除了其中顯式地陳述或其中從特定上下文變得清楚的實例，此類操作或步驟的所描述次序僅僅是出于示例目的，而沒有必要限制可在實踐中根據(jù)各個示例性實施例應(yīng)用的操作或步驟的次序。

進一步，某些實施例是以操作、步驟、動作或操作序列、可由例如計算設(shè)備或計算設(shè)備的元件執(zhí)行或由其控制的步驟和動作的形式描述的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀本公開時將理解，此類操作、步驟、動作、序列和其它組合因此可由專用電路(例如，專用集成電路(ASIC))、由正被一個或多個處理器執(zhí)行的程序指令、或由這兩者的組合來執(zhí)行或受其控制。

相應(yīng)地，此類人員將領(lǐng)會，操作、步驟、動作、序列和其其它組合可被完全實施在任何形式的計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)，其中存儲有一經(jīng)執(zhí)行就將使相關(guān)聯(lián)的處理器直接或間接地執(zhí)行本文所描述的操作、步驟、動作、序列和其它組合的相應(yīng)計算機指令集。因此，本發(fā)明的各種方面可以用數(shù)種不同形式來實施，所有這些形式都被構(gòu)想落在所要求保護的主題內(nèi)容的范圍內(nèi)。

貫穿本公開，術(shù)語“焊盤”意指被布置在所描述的表面上的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，具有一范圍內(nèi)的厚度，該范圍包括但不限于由集成電路(IC)和IC封裝技術(shù)內(nèi)的“焊盤”的普通和通常含義內(nèi)的結(jié)構(gòu)所涵蓋的厚度的范圍。

如貫穿本公開所使用的，術(shù)語“傳導(dǎo)構(gòu)件”意指傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，例如，傳導(dǎo)柱、樁或球，其具有基底或底部表面，該基底或底部表面與對應(yīng)“基底焊盤”對準(zhǔn)和耦合或者被配置成與對應(yīng)“基底焊盤”對準(zhǔn)和耦合，并且具有在基底上方間隔一“高度”的頂部表面，該頂部表面與被指定為“頂部焊盤”的對應(yīng)焊盤對準(zhǔn)或耦合或者被配置成與該對應(yīng)焊盤對準(zhǔn)或耦合。

根據(jù)各個示例性實施例的一個示例三維(3D)電感器包括第一基底焊盤和第二基底焊盤，其彼此間隔開一節(jié)距，被布置在給定基底焊盤支撐表面上。該給定基底焊盤支撐表面可以例如是給定下基板或基底基板的獲指派頂部表面區(qū)域。在一方面，第一傳導(dǎo)構(gòu)件(例如，金屬柱、樁或焊球)可與第一基底焊盤對準(zhǔn)和耦合，并且第二傳導(dǎo)構(gòu)件可與第二基底焊盤對準(zhǔn)和耦合。在進一步方面，第一傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部可耦合至給定頂部焊盤支撐表面上的第一頂部焊盤，其可在基底焊盤支撐表面上方分隔開且面對基底焊盤支撐表面。第一頂部焊盤可在第一基底焊盤上方并與其對準(zhǔn)。在進一步方面，第二傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部可耦合至給定頂部焊盤支撐表面上的第二頂部焊盤，并且第二頂部焊盤可在第二基底上方并與第二基底焊盤對準(zhǔn)。頂部焊盤支撐表面上的頂部焊盤互連器可將第一頂部焊盤耦合至第二頂部焊盤。

在一方面，第一傳導(dǎo)構(gòu)件、第一頂部焊盤、頂部焊盤互連器、第二頂部焊盤和第二傳導(dǎo)構(gòu)件可在與給定基底焊盤支撐表面垂直的平面內(nèi)建立曲折電流路徑。

如示例性實施例所涉及的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會的，該高度以及第一傳導(dǎo)構(gòu)件和第二傳導(dǎo)構(gòu)件的節(jié)距可被配置成其中曲折電流路徑接近具有兩個臂的曲折型電感器。所接近的曲折型電感器的臂長可對應(yīng)于高度，并且臂間距可對應(yīng)于節(jié)距。在一方面，第一基底焊盤可以是第一端子并且第二基底焊盤可以是第二端子。

在一個示例中，給定頂部焊盤支撐表面可以自身是高于基底或下基板的另一基板的底部表面。例如，不作為限定，一個給定頂部焊盤支撐表面可以是在其頂部表面上以倒裝配置支撐IC芯片的基板的底部表面。在另一示例中，不作為限定，一個給定頂部焊盤支撐表面可以是由給定基底或下基板以倒裝配置支持的IC芯片的活躍芯片表面。

在一方面，在根據(jù)各個示例性實施例的示例3D電感器中，傳導(dǎo)構(gòu)件中的每一個可以是金屬柱。例如，第一傳感構(gòu)件可以是第一金屬柱，并且第二傳導(dǎo)構(gòu)件可以是第二金屬柱。作為更具體的示例，第一傳感構(gòu)件可以是第一銅(Cu)柱，并且第二傳導(dǎo)構(gòu)件可以是第二Cu柱。

在一方面，頂部焊盤互連器可以是第一頂部焊盤互連器，并且3D電感器可進一步包括給定基底焊盤支撐表面上的第三基底焊盤和第四基底焊盤。在進一步方面，第一基底焊盤、第二基底焊盤、第三基底焊盤和第四基底焊盤可沿線性軸對準(zhǔn)并且彼此分隔開該節(jié)距。

在另一方面，基底焊盤互連器可被提供在耦合第一基底焊盤和第二基底焊盤的給定基底焊盤支撐表面上。在組合中，第三傳導(dǎo)構(gòu)件可與第三基底焊盤對準(zhǔn)和耦合，并且第四傳導(dǎo)構(gòu)件與第四基底焊盤對準(zhǔn)和耦合。第三傳導(dǎo)構(gòu)件和第四傳導(dǎo)構(gòu)件可具有與第一傳導(dǎo)構(gòu)件和第二傳導(dǎo)構(gòu)件相同的高度。在另一方面，第三頂部焊盤和第四頂部焊盤可被布置在給定頂部焊盤支撐表面上。第三頂部焊盤可與第三傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部對準(zhǔn)和耦合，并且第四頂部焊盤可與第四傳導(dǎo)構(gòu)件的頂部對準(zhǔn)和耦合。在一方面，第二頂部焊盤互連器可被支撐在給定頂部焊盤支撐表面上，將第三頂部焊盤耦合至第四頂部焊盤。

在一方面，第一傳導(dǎo)構(gòu)件、第一頂部焊盤、第一頂部焊盤互連器、第二頂部焊盤和第二傳導(dǎo)構(gòu)件、第二基底焊盤、基底焊盤互連器、第三基底焊盤、第三傳導(dǎo)構(gòu)件、第三頂部焊盤、第四頂部焊盤和第四傳導(dǎo)構(gòu)件可建立曲折電流路徑。在一方面，所建立的曲折電流路徑可以在與給定基底焊盤支撐表面垂直的平面內(nèi)，從第一基底焊盤到第四基底焊盤。

如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員從閱讀本公開將領(lǐng)會的，該高度以及第一傳導(dǎo)構(gòu)件、第二傳導(dǎo)構(gòu)件、第三傳導(dǎo)構(gòu)件和第四傳導(dǎo)構(gòu)件的節(jié)距可被配置成其中曲折電流路徑建立接近具有四個臂的曲折型電感器的電感器。所接近的曲折型電感器可具有對應(yīng)于高度的臂長和對應(yīng)于節(jié)距的臂間距。第一基底焊盤可以是第一端子并且第四基底焊盤可以是第二端子。

圖3A示出了根據(jù)一個示例性實施例的一個3D柱狀電感器結(jié)構(gòu)300的正視圖。如圖3B所示，3D柱狀電感器結(jié)構(gòu)300提供了3D柱狀曲折型電感器350，其根據(jù)一個示例性實施例建立曲折電流路徑CP。在一方面，曲折型電感器350包括六個臂，其各自相應(yīng)地由示例金屬柱302-1、302-2...302-6(合稱為“金屬柱302”)之一形成。金屬柱302可將從下基板304的基底焊盤支撐表面304S延伸一柱長度D1直到頂部支撐結(jié)構(gòu)306的頂部焊盤支撐表面306S。將理解，諸如“下部”和“上部”之類的術(shù)語指代在圖3A-3B的紙張上的頂部到底部次序，并且柱“高度”意指從基底焊盤支撐表面304S的延伸，并且這些不一定涉及較大參考系(例如，地球)內(nèi)的取向。將領(lǐng)會，曲折電流路徑CP在垂直于基底焊盤支撐表面304S的平面內(nèi)。

圖4A是從圖3B的投影2-2來看的平面圖，示出基底焊盤支撐表面304S上金屬柱302的節(jié)距P3和排列以及它們的特定互連。圖4B是從圖3B的投影3-3來看的平面圖，示出頂部支撐結(jié)構(gòu)306的頂部焊盤支撐表面306S上金屬柱302的頂部的特定互連。在描述3D柱狀電感器結(jié)構(gòu)300的示例方面時，金屬柱302-1、302-2...302-6可被個體地稱為第一金屬柱302-1、第二金屬柱302-2、第三金屬柱302-3、第四金屬柱302-4、第五金屬柱302-5和第六金屬柱302-6。

在一方面，金屬柱302可由銅(Cu)構(gòu)成。將Cu用作傳導(dǎo)柱302的示例的后續(xù)描述將出于簡潔起見將金屬柱302引述為“Cu柱”302。在描述使用Cu柱302的3D柱狀電感器結(jié)構(gòu)300的示例方面時，Cu柱302可被個體地稱為第一Cu柱302-1、第二Cu柱302-2、第三Cu柱302-3、第四Cu柱302-4、第五Cu柱302-5和第六Cu柱302-6。然而，引述Cu柱302的描述并不旨在將示例性實施例限制到由Cu構(gòu)成的金屬柱302。相反，示例性實施例構(gòu)想了替換高傳導(dǎo)率金屬(諸如但不作為限定，鋁(Al)和各種銅合金)的金屬柱302。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀本公開時可將引述Cu柱302的描述適應(yīng)于使用替換金屬(諸如Al)的示例性實施例的實踐，而無需過度的實驗。

參照圖4A，在下基板304的基底焊盤支撐表面304S上可以是被均等間隔開節(jié)距P3的基底焊盤308-1、308-2...308-6(合稱為“基底焊盤308”)沿軸AX的線性排列。這些基底焊盤中的每一個支撐Cu柱302中的對應(yīng)一個Cu柱。在描述3D柱狀電感器結(jié)構(gòu)300的示例方面時，基底焊盤308-1、308-2...308-6可被個體地稱為第一基底焊盤308-1、第二基底焊盤308-2、第三基底焊盤308-3、第四基底焊盤308-4、第五基底焊盤308-5和第六基底焊盤308-6。

第一端子TA可連接至第一基底焊盤308-1，并且第二端子TB可連接至第六基底焊盤308-6。第一和第二端子TA和TB沒有必要被特定地結(jié)構(gòu)化為端子。例如，“TA”和“TB”可以簡單地是分別應(yīng)用于第一基底焊盤308-1和第六基底焊盤308-6的參考名稱。另外，由于金屬柱302的示例數(shù)量(其為六)為偶數(shù)，因此第一和第二端子TA和TB均在基底焊盤支撐表面304S上。將理解，如果選擇了奇數(shù)數(shù)目的金屬柱302，則第一和第二端子TA和TB之一可以在支撐表面304A上，而另一個在頂部焊盤支撐表面306S上。

仍參照圖4A，也在基底焊盤支撐表面304S上，基底焊盤第一互連器310-1可將第二基底焊盤308-2連接至第三基底焊盤308-3。類似地，基底焊盤第二互連310-2可將第四基底焊盤308-4連接至第五基底焊盤308-5?；缀副P第一互連器310-1和基底焊盤第二互連器310-2將被合稱為“基底焊盤互連器310”?；缀副P互連器310可例如由Cu或另一良好傳導(dǎo)的金屬構(gòu)成。基底焊盤互連器310藉以連接基底焊盤308的上述模式可被稱為“基底焊盤互連模式”。

圖4B是從頂部焊盤支撐表面306S的圖3B切面3-3來看的平面圖，示出了與基底焊盤308對準(zhǔn)的沿軸AX’排列的六個柱頂部焊盤312-1、312-2...312-6(合稱為“頂部焊盤”312)。在描述3D柱狀電感器結(jié)構(gòu)300的示例方面時，頂部焊盤312-1、312-2...312-6可被個體地稱為第一頂部焊盤312-1、第二頂部焊盤312-2、第三頂部焊盤312-3、第四頂部焊盤312-4、第五頂部焊盤312-5和第六頂部焊盤312-6。頂部焊盤第一互連器314-1將第一頂部焊盤312-2連接至第二頂部焊盤312-2。頂部焊盤第二互連器314-2將第三頂部焊盤312-3連接至第四頂部焊盤312-4，并且頂部焊盤第三互連器314-3將第五頂部焊盤312-5連接至第六頂部焊盤312-6。頂部焊盤第一互連器314-1、頂部焊盤第二互連器314-2和頂部焊盤第三互連器314-3將被合稱為“頂部焊盤互連器314”。頂部焊盤互連器314可例如由Cu或另一良好傳導(dǎo)的金屬構(gòu)成。頂部焊盤互連器314藉以連接頂部焊盤312的上述模式可被稱為“頂部焊盤互連模式”。

參照圖3A-3B，金屬柱302的上述排列(其中它們的基底焊盤308以所描述的基底焊盤互連模式互連，并且它們的頂部焊盤312以所描述的頂部焊盤互連模式互連)向曲折型電感器350提供了曲折電流路徑CP。如先前所描述的，曲折電流路徑CP可在垂直于基底焊盤支撐表面304S的平面內(nèi)。在一方面，金屬柱302的高度D1和節(jié)距P3可被配置成其中曲折電流路徑CP建立接近具有六個臂的曲折型電感器的電感器。所接近的曲折型電感器的臂長可對應(yīng)于D1，并且臂間距可對應(yīng)于P3。第一基底焊盤308-1可以是第一端子并且第六基底焊盤308-6可以是第二端子。

上述3D柱狀曲折型電感器350示出沿線性軸AX排列的其金屬柱302。這僅僅是一個示例，并不旨在作為對示例性實施例中任一者的限制。具有在X-Y區(qū)域之上排列以例如構(gòu)成3D線圈電感器的金屬柱和其它傳導(dǎo)構(gòu)件的附加方面在本公開中稍后描述。

再次參照圖4A，金屬柱302被示為均等地間隔開節(jié)距P3。這僅僅是出于示例目的。在一個替換方面，金屬柱302可被不均等地間隔開(在附圖中未顯式示出)。進一步，金屬柱302以圓形橫截面示出?？墒菆A形橫截面僅僅是示例，而非限定。

關(guān)于頂部支撐結(jié)構(gòu)306，圖3A將其示出為以翻轉(zhuǎn)排列支撐IC芯片(其被任意地標(biāo)記為“芯片X”)的基板。將理解，頂部支撐結(jié)構(gòu)306僅僅是一個示例。根據(jù)各個實施例的實踐包括例如使用集成電路芯片(諸如“芯片X”)的表面來執(zhí)行所描述的頂部焊盤支撐表面306S的功能。

參照圖3A-3B和4A-4B，六個金屬柱302的數(shù)量僅僅是出于示例目的，而并不旨在限制示例性實施例可包括的金屬柱302的數(shù)量。例如，如將從整體閱讀本公開理解的，根據(jù)圖3A-3B的結(jié)構(gòu)可被實現(xiàn)成具有僅三個或者更少的金屬柱302、或者例如七個或更多個金屬柱302。

參照圖3B，在一方面，在金屬柱302之間可存在分布式空間(示出但未單獨標(biāo)記)，從下基板304的基底焊盤支撐表面304S跨越直至頂部支撐結(jié)構(gòu)306的頂部焊盤支撐表面306S。在一方面，該分布式空間可填充有例如空氣。在進一步方面，該分布式空間可填充有低損耗介電材料。在另一方面，該分布式空間可填充有磁性材料。

將理解，根據(jù)示例性實施例的3D曲折型電感器可包括比由示例3D柱狀曲折型電感器350示出的更少的匝數(shù)。例如，“一匝”(未在附圖中單獨標(biāo)記)3D柱狀曲折型電感器可以僅使用第一金屬柱302-1、第二金屬柱302-2和頂部焊盤第一互連器314-1來實現(xiàn)。該“一匝”3D曲折型電感器的一個端子可以是電感器的第一端子導(dǎo)線TA(或第一基底焊盤308-1)，并且另一個可以是第二基底焊盤308-2。在該示例中，第一金屬柱302-1、第一頂部焊盤312-1、第一頂部焊盤互連器314-1和第二金屬柱302-2可形成曲折電流路徑(圖3B中可見，但未單獨標(biāo)記)。該一匝示例僅僅是一個實現(xiàn)。具有本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地在3D柱狀曲折型電感器350內(nèi)標(biāo)識可被用作一匝3D柱狀曲折型電感器的其它的其組成結(jié)構(gòu)。另外，此類人員在閱讀該公開時可變得顯而易見的是3D柱狀曲折型電感器350可被補充有附加金屬柱(圖3A-3B或圖4A-4B中未顯式示出)、以及對應(yīng)附加柱狀頂部焊盤互連器和柱狀基底焊盤互連器，按照所公開的一般模式。

現(xiàn)在將更詳細地描述根據(jù)各個示例性實施例的用于制造3D柱狀曲折型電感器的解說性過程中的示例操作。

參照圖5A，一個起始結(jié)構(gòu)500-A可包括具有支撐表面502S的下基板502。下基板502在示例實現(xiàn)中可以是較大的下基板(圖5A中未完全可見)的區(qū)域或部分。

起始結(jié)構(gòu)500-A將在假定其被配置成用于制造圖3A-3B和4A-4B柱狀電感器結(jié)構(gòu)300的情況下描述，以專注于概念而不會被另一示例結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的描述造成可能的模糊。相應(yīng)地，對于該示例，起始結(jié)構(gòu)500-A在支撐表面502S上具有沿線性對準(zhǔn)軸(圖5A中不可見)排列的六個基底焊盤504-1、504-2...504-6(合稱為“基底焊盤”504)。該線性對準(zhǔn)軸可以是例如圖4A的AX。在一方面，基底焊盤504可被分隔開一節(jié)距(被示出但未單獨標(biāo)記)，該節(jié)距被假定為P3。在描述示例方面時，基底焊盤504可被個體地稱為第一基底焊盤504-1、第二基底焊盤504-2、第三基底焊盤504-3、第四基底焊盤504-4、第五基底焊盤504-5和第六基底焊盤504-6。

也在下基板502的支撐表面502S上，第一基底焊盤互連器506-1被配置成將第二基底焊盤504-2連接至第三基底焊盤504-3，并且第二基底焊盤互連器506-2被配置成將第四基底焊盤504-4連接至第五基底焊盤504-5。第一基底焊盤互連器506-1和第二基底焊盤互連器506-2的此排列因此根據(jù)關(guān)于圖3A-3B的下部基底焊盤308描述的基底焊盤互連模式來連接基底焊盤504。被標(biāo)記為“TR”的導(dǎo)體(在支撐表面502S上被示為連接至第一基底焊盤504-1)可作為第一端子來包括。被標(biāo)記為“TS”的導(dǎo)體(在支撐表面502S上被示為連接至基底焊盤504-6)可作為第二端子來包括。

參照圖5B，根據(jù)一個過程的操作可包括在圖5A的起始結(jié)構(gòu)500-A之上沉積鈍化層508以形成工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-B。鈍化層508可以是例如SiO₂。然而，SiO₂僅僅是用于鈍化層508的一種示例材料。查看了本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可標(biāo)識各種替換方案。鈍化層508可根據(jù)常規(guī)鈍化層技術(shù)來沉積，而不必特定于示例性實施例。因此，用于沉積鈍化層508的技術(shù)的進一步詳細描述被省略。鈍化層508的厚度(被示出，但未單獨標(biāo)記)可以至少部分地是因應(yīng)用而異的。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在面對特定應(yīng)用和整體閱讀本公開的情況下可容易地確定用于鈍化層508的恰適厚度或厚度范圍，而無需過度實驗。

參照圖5C，在沉積鈍化層508之后，可執(zhí)行蝕刻或其它已知的移除操作以暴露基底焊盤504的頂部表面區(qū)域510，如由工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-C所示。所暴露的頂部表面區(qū)域510在一方面是用于Cu柱(圖5C中未示出)的后續(xù)沉積的位置，Cu柱例如對應(yīng)于圖3A-3B的柱狀電感器結(jié)構(gòu)300的金屬柱302。所暴露的頂部表面區(qū)域510由此可根據(jù)Cu柱的直徑來調(diào)整大小。

參照圖5D，在暴露基底焊盤504的頂部表面區(qū)域510之后，可通過在鈍化層508的頂部表面(示出但未單獨標(biāo)記)上沉積種子層512來形成工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-D。如圖所示，具體而言，種子層512可覆蓋所暴露的頂部表面區(qū)域510。種子層512的功能是輔助在暴露的表面區(qū)域上柱的Cu(或替換金屬)電鍍，如將參照該圖5A-5H快照序列中的稍后附圖描述的。種子層512可包括例如Cu、鈦(Ti)、鉭(Ta)或?qū)τ诒绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀該公開時可變得顯而易見的一個或多個替換。種子層512可通過例如常規(guī)技術(shù)來沉積，這些技術(shù)包括但不限于化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子氣相沉積(PVD)、或?qū)τ诖祟惾藛T在閱讀該公開時可變得顯而易見的替換技術(shù)。種子層512的厚度(被示出，但未分開標(biāo)記)可以至少部分地是因應(yīng)用而異的。但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可鑒于本公開通過應(yīng)用常規(guī)技術(shù)來確定種子層512的恰適厚度的應(yīng)用而無需過度實驗。厚度的進一步詳細描述由此被省略。種子層512直接在所暴露的頂部表面區(qū)域510上的區(qū)域(其一個代表性示例被標(biāo)記為“514”)將支撐在后續(xù)操作中沉積的柱。

接著參照圖5E，厚度為D5的模塑層516隨后可被沉積在種子層512之上，從而形成工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-E。模塑層516可包括但不限于SiO₂。SiO₂的替換對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀本公開時可變得顯而易見。在一方面，模塑層516的厚度D5可與金屬柱(例如，圖3A-3B的金屬柱302)的期望長度(高度)基本上相同。在進一步方面，模塑層516可被形成有大于期望金屬柱高度的厚度D5以例如允許沉積金屬間化合物(IMC)(圖5E中未示出)，如稍后更詳細描述的。

參照圖5F，將柱凹進518掩模和蝕刻到模塑層516中可形成具有柱模塑520的工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500F，其柱凹進518與先前暴露的頂部表面區(qū)域510上的種子層512的區(qū)域?qū)?zhǔn)。柱凹進518可根據(jù)期望柱(例如，圖3A-3B的金屬柱302)來調(diào)整形狀和大小。關(guān)于蝕刻柱凹進518的技術(shù)，具有本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可選擇和適配常規(guī)蝕刻技術(shù)來執(zhí)行該蝕刻，而無需過度實驗。進一步詳細描述由此被省略。

參照圖5G，在形成柱模塑520之后，金屬(例如，銅(Cu))或另一導(dǎo)體可被沉積到柱凹進518的高度D6。出于示例目的，將假定沉積的導(dǎo)體是Cu。沉積的結(jié)果因此是多個裝入Cu柱522，如通過工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-G示出的。Cu(以及各個替換金屬)的沉積可例如通過應(yīng)用常規(guī)電鍍技術(shù)來完成。Cu被沉積的高度D6可以是D5，即，它可完全填充(未示出)柱凹進518。在一個替換方面，Cu可被沉積到較淺深度(未示出)以允許例如先前提及的IMC的后續(xù)沉積。

接著參照圖5H，柱模塑520可被移除以提供工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-H。工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-H可包括在基底焊盤504上支撐六個Cu柱522-1、522-2...522-6(合稱為“Cu柱520”，標(biāo)記未在附圖中顯式示出)的下基板502。在描述示例方面時，Cu柱520可被個體地稱為第一Cu柱520-1、第二Cu柱520-2、第三Cu柱520-3、第四Cu柱520-4、第五Cu柱520-5和第六Cu柱520-6。

為了在本公開的后續(xù)章節(jié)方便地參照圖5H，頂部(即，Cu柱522的遠端)將被一般性地稱為“柱頂部522A”，其一個代表性示例在第一Cu柱522-1上標(biāo)記。

上述制造過程根據(jù)圖3A-3B的3D柱狀曲折型電感器350的基底焊盤連接模式來連接基底焊盤504。該示例工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)500-H將被稱為3D柱狀曲折型電感器“下部子組裝件”500-H。

圖6是從圖5H的投影5-5來看的俯視圖，其示出被分隔開節(jié)距P3且沿軸AX對準(zhǔn)的Cu柱522。

圖7A是根據(jù)一個或多個示例性實施例的被配置成用于與3D柱狀曲折型電感器下部子組裝件500-H組裝以形成3D曲折型電感器的一個示例3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件700的平面圖。3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件700可包括具有支撐表面702S的頂部支撐結(jié)構(gòu)702。圖7B是從圖7A投影6-6來看的正視圖。參照圖7B，并且參照圖7A的組裝快照，在被翻轉(zhuǎn)以與圖5H的3D柱狀曲折型電感器下部子組裝件500-H組裝之后，支撐表面702S面對下基板502的支撐表面502S。

參照圖7A，支撐表面702S可支撐柱頂部焊盤，諸如，第一頂部焊盤704-1、第二頂部焊盤704-2、第三頂部焊盤704-3、第四頂部焊盤704-4、第五頂部焊盤704-5、以及第六頂部焊盤704-4(合稱為“柱頂部焊盤704”，標(biāo)記未在附圖中特別示出)。柱頂部焊盤704被定位成與圖5H的3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件500-H的Cu柱522對準(zhǔn)。出于示例目的，3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件700被示為配置有圖3A-3B的3D曲折型電感器150中示出的頂部焊盤互連模式。相應(yīng)地，支撐表面702S上的柱頂部焊盤第一互連器706-1將第一頂部焊盤704-1連接至第二頂部焊盤704-2，柱頂部焊盤第二互連器706-2將第三頂部焊盤704-3連接至第四頂部焊盤704-4，并且柱頂部焊盤第三互連器706-3將第五頂部焊盤704-5連接至第六頂部焊盤704-6。出于簡潔目的，柱頂部焊盤第一互連器706-1、柱頂部焊盤第二互連器706-2和柱頂部焊盤第三互連器706-3將被合稱為“柱頂部焊盤互連器706”。

圖8A是將圖7A-7B的3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件700組裝到圖5H的3D柱狀曲折型電感器下部子組裝件500-H的操作800A的快照示圖。操作800A形成圖8B中所示的3D Cu柱狀曲折型電感器結(jié)構(gòu)800B。

參照圖8A，可在柱頂部522A處布置IMC材料802，如參照圖5G描述的。IMC材料802可以是例如焊料。然而，焊料通常具有比Cu低的傳導(dǎo)率。因此，在一個方面，可執(zhí)行Cu柱頂部522A到柱頂部焊盤704的直接Cu到Cu接合(在附圖中未顯式可見)。在一方面，直接Cu到Cu接合可被優(yōu)選以增大頂部基板到底部基板界面處的傳導(dǎo)率，并且進而增大所導(dǎo)致的3D柱狀曲折型電感器的Q。

如圖8A所示，3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件700和3D柱狀曲折型電感器下部子組裝件500-H中的一者或兩者可在“AB”方向上推進在一起。在一方面，該推進可被配置成維持柱頂部焊盤704與Cu柱頂部522A的可接受對準(zhǔn)。關(guān)于“可接受對準(zhǔn)”，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會，關(guān)于對準(zhǔn)的可接受性的容限或窗口可以因應(yīng)用而異。但是查看了本公開的此類人員可通過應(yīng)用此類人員對于所描述的概念擁有的基礎(chǔ)工程技術(shù)來容易地確定可接受性的容限或窗口，而無需過度實驗。柱頂部焊盤704隨后可以導(dǎo)電方式接合Cu柱頂部522A，以獲取圖8B中所示的Cu柱狀曲折型電感器結(jié)構(gòu)800B。

所描述的示例示出3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件500-H具有整個Cu柱522，并且3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件700僅具有柱頂部焊盤704和柱頂部焊盤互連器706。換言之，如因此所描述的，Cu柱522在種子層512的區(qū)域514上全部形成到它們的期望高度。

在一個替換實施例中，代替Cu柱522為完整器件的Cu柱的全部高度，它們可僅被形成為全部高度的下部區(qū)段，例如，一半或三分之一。完整器件的Cu柱的較高或頂部區(qū)段可被形成在3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件700的柱頂部焊盤704上。在對準(zhǔn)3D柱狀曲折型電感器的上部和下部子組裝件時，Cu柱的下部區(qū)段向上延伸，并且Cu柱的上部區(qū)段向下延伸。在組裝之際，它們的遠端相交并連接。這可根據(jù)各種示例性實施例提供3D柱狀曲折型電感器，其與例如完全形成在下基板的支撐表面上時可獲得的電感器相比具有較大高度的Cu柱、或以較低制造成本、或兩者。

圖9A示出了從圖8A的相同視圖來看，在將經(jīng)修改3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件902組裝到經(jīng)修改3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件904上中的一個示例組裝操作900A的投影。該組裝形成了圖9B的3D柱狀曲折型電感器900B。為了避免與新結(jié)構(gòu)的描述的可能模糊，經(jīng)修改3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件904將被假定為在除了其Cu柱906被形成為小于期望端高度的高度D7之外的所有方面都等同于3D柱狀曲折型電感器的下部子組裝件500-H。換言之，Cu柱906具有與Cu柱522相同的基底焊盤互連模式。經(jīng)修改3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件902將被假定為在所有方面都等同于圖7A-7B的3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件700，不同之處在于向下指(相對于圖9A的圖紙)的Cu柱908被形成在柱頂部焊盤704上，向下延伸高度D8。還可在柱頂部焊盤704上形成種子層(圖9A中未示出)。在一方面，D7和D8可以相等或不相等。

圖9B示出了根據(jù)各個示例性實施例的從圖9A的組裝產(chǎn)生的3D柱狀曲折型電感器900B。Cu柱906和Cu柱908的相應(yīng)遠端之間的接合區(qū)域被標(biāo)記，根據(jù)各個示例性實施例的制造3D柱狀電感器的一個過程中的一個流1000。參照圖10，示例操作可開始于1002并且行進至1004以在下基板(諸如圖5A的下基板502)上形成數(shù)個基底焊盤(例如，圖5A的基底焊盤504)。1004處的形成可包括形成基底焊盤互連器(例如，圖5A的基底焊盤互連器506)。在一方面，1004處的形成可根據(jù)先前描述的基底焊盤互連模式來配置柱基底互連器。接著，在1006，流1000可在1004處形成的工藝內(nèi)結(jié)構(gòu)之上形成鈍化層。1006處的形成可以例如根據(jù)參照圖5B描述的鈍化層508的形成。接著，在根據(jù)流1000的操作中，在1006處形成鈍化層之后，操作可包括在1008，蝕刻或其它方式移除鈍化層的部分以暴露基底焊盤的頂部。1008處的蝕刻或移除可以是例如根據(jù)先前參照圖5C描述的蝕刻以暴露頂部表面區(qū)域510。

繼續(xù)參照圖10，在1008處蝕刻或其它方式移除鈍化層的部分以暴露基底焊盤的頂部之后，操作可包括在1010在層上沉積種子層，主要覆蓋基底焊盤的所暴露頂部部分。1010處的沉積可以例如為先前參照圖5D描述的種子層512的沉積。接著，在1010處沉積種子層之后，根據(jù)流1000的操作可在1012沉積模塑層。如先前參照圖5D描述的，模塑層可以例如是SiO₂，并且可以在至少為柱(例如，圖3A-3B的Cu柱302)的期望長度的厚度。接著，在1012處沉積模塑層之后，根據(jù)流1000的操作可在1014蝕刻或以其它方式移除模塑層的部分以形成對應(yīng)于柱的凹進。該操作的一個示例是形成先前參照圖5F描述的柱凹進518。

參照圖10，在1014之后，根據(jù)流1000的操作可行進至1016并且在1014處蝕刻的凹進中沉積Cu或者各種替換金屬。在一方面，1016處的沉積可以到等于柱的期望長度的深度。在另一方面，1016處的沉積可以到小于期望長度的深度以在移除模塑之前容適在柱尖端上沉積IMP，如先前參照圖5G描述的。繼續(xù)參照圖10，在1016處沉積Cu或其它金屬到期望深度之后，根據(jù)流1000的操作可在1018移除模塑以暴露柱。結(jié)果所得的結(jié)構(gòu)可以例如是基底支撐的柱并且連接先前參照圖5H描述的結(jié)構(gòu)500G。

繼續(xù)參照圖10，根據(jù)流1000的操作可包括在1005，提供或制造柱頂部連接結(jié)構(gòu)，其具有基板支撐的柱頂部焊盤(例如，圖3A-3B的柱頂部焊盤310)和柱頂部焊盤互連器(例如，圖3A-3B的頂部焊盤互連器314)。1005處的操作可例如形成參照圖7A描述的3D柱狀曲折型電感器頂部子組裝件700。接著，1020處的操作可將柱頂部連接結(jié)構(gòu)放置在1018處產(chǎn)生的基底支撐的柱和柱連接結(jié)構(gòu)之上并且隨后在1022，如圖8A-8B處所示，將這些組裝以形成根據(jù)一個或多個示例性實施例的3D柱狀電感器。流1000隨后可在1024結(jié)束。

一個示例性替換實施例可包括3D柱狀螺旋電感器。圖11A是根據(jù)各個示例性實施例的一個示例3D柱狀螺旋電感器1100的正投影。3D柱狀螺旋電感器1100可包括具有支撐表面1102S的下基板1102以及上部或頂部支撐結(jié)構(gòu)1104的上部或頂部支撐表面1104S，其被間隔在下基板1102上方并平行于下基板1102。3D柱狀螺旋電感器1100可包括多個(例如，六個)金屬(例如，Cu)柱，例如，Cu柱1106-1、1106-2...1106-6(合稱為“Cu柱1106”)。將理解，Cu柱1106-1、1106-2...1106-6的標(biāo)記并不是按從左到右的次序。在描述示例方面時，Cu柱1106可被個體地稱為第一Cu柱1106-1、第二Cu柱1106-2、第三Cu柱1106-3、第四Cu柱1106-4、第五Cu柱1106-5和第六Cu柱1106-6。

Cu柱1106中的每一個從下基板1102的支撐表面1102S上的相應(yīng)基底柱焊盤(示出，但未單獨標(biāo)記)延伸到頂部支撐結(jié)構(gòu)1104的表面1104S上的相應(yīng)頂部柱焊盤(示出，但未單獨標(biāo)記)。在一方面，Cu柱1106可以僅形成在基底柱焊盤上，以用于相當(dāng)于圖8A-8B的組裝件。在另一方面，Cu柱1106可以形成在基底柱焊盤和頂部柱焊盤兩者上，以用于相當(dāng)于圖9A-9B的組裝件。

為了便于描述示例特征，到Cu柱1106的基底柱焊盤的連接將被稱為到“Cu柱1106的基底”的“連接”或“連接至”“Cu柱1106的基底”。出于類似目的，到Cu柱1106的頂部柱焊盤的連接將被稱為到“Cu柱1106的頂部”的“連接”或“連接至”“Cu柱1106的頂部”的某事物。

圖11B是從投影7-7面對下基板1102的支撐表面1102S的橫截面投影。參照圖11B，Cu柱1106可沿線性軸BX對準(zhǔn)并且被均勻分開一節(jié)距(示出但未單獨標(biāo)記)。支撐表面1102S還可支撐連接至第一Cu柱1106-1的基底的第一端子“TF”以及連接至第六Cu柱1106-6的基底的第二端子“TG”。例如，支撐表面1102S上的電感器第一基底區(qū)段1110將第三Cu柱1106-3的基底連接至第五Cu柱1106-5的基底。電感器第一基底區(qū)段1110可具有可平行于BX延伸的主要部分(示出但未單獨標(biāo)記)。電感器第一基底區(qū)段1110的主要部分可在垂直于BX的第一方向上與第四Cu柱1106-4、第五Cu柱1106-5和第六Cu柱1106-6的相應(yīng)基底焊盤(示出但未單獨編號)的上部(相對于圖11B的平面)外邊沿分隔開距離D11。電感器第二基底區(qū)段1112將第四Cu柱1106-4的基底連接至第五Cu柱1106-5的基底。電感器第二基底區(qū)段1112可類似地具有也可平行于BX延伸、但在與第一方向相反的第二方向上與第六Cu柱1106-6的基底焊盤的下部外邊沿分隔開距離D11的主要部分(示出但未單獨標(biāo)記)。

圖11C是從圖11A的切面8-8面對頂部支撐結(jié)構(gòu)1104的支撐表面1104S的橫截面投影。參照圖11C，支撐表面1104S支撐電感器第一頂部區(qū)段1114、電感器第二頂部區(qū)段1116和電感器第三頂部區(qū)段1118。電感器第一頂部區(qū)段1114將Cu柱1106-1的頂部連接至Cu柱1106-2的頂部。電感器第一頂部區(qū)段1114具有平行于BX延伸的主要部分(示出但未單獨標(biāo)記)。電感器第一頂部區(qū)段1114的主要部分在第一方向上與第四Cu柱1106-4、第六Cu柱1106-6和第三Cu柱1106-3的柱頂部焊盤(示出但未單獨編號)的上部(相對于圖11B的平面)外邊沿分隔開上述距離D11。電感器第二頂部區(qū)段1116將第四Cu柱1106-4的頂部連接至第三Cu柱1106-3的頂部。電感器第二頂部區(qū)段1116具有平行于BX延伸、且在第二方向上與第六Cu柱1106-6的基底焊盤的外邊沿分隔開距離D11的主要部分(示出但未單獨標(biāo)記)。電感器第三頂部區(qū)段1118將第五Cu柱1106-5的頂部連接至第六Cu柱1106-6的頂部。電感器第三頂部區(qū)段1118可與BX對準(zhǔn)延伸。

參照圖11A，上述結(jié)構(gòu)形成螺旋電感器電流路徑IP，其具有可被表征為三個矩形環(huán)的路徑。將理解，螺旋電感器電流IP的區(qū)段“IPT”和“IPL”使用垂直間隔的區(qū)段線來繪制，但這些線表示多個共平面的電流區(qū)段。例如，最里面或第一環(huán)(示出但未單獨標(biāo)記)由第五Cu柱1106-5和第六Cu柱1106-6連同電感器第三頂部區(qū)段1118建立。與第一環(huán)串聯(lián)的下一較外或第二環(huán)(示出但未單獨標(biāo)記)由第三Cu柱1106-3和第四Cu柱1106-4、電感器第二基底區(qū)段1112和電感器第二頂部區(qū)段1116建立。第三或最外環(huán)由第二環(huán)饋送，并且由第一Cu柱1106-1和第二Cu柱1106-2、電感器第一上部區(qū)段1014和電感器第一基底區(qū)段1010建立。

在一方面，圖11A到11C結(jié)構(gòu)的子區(qū)段可用減少數(shù)量(例如，小于三個)的環(huán)實現(xiàn)螺旋電感器。例如，第二Cu柱1106-2的基底焊盤可被指派為第一端子，并且第四Cu柱1106-4的基底焊盤可被指派為第二端子。第一Cu柱1106-1和第六Cu柱1106-6可被省略。

3D電感器的各種替換實施例可代替圖3A-3B的金屬(例如，Cu)柱302而采用被配置和排列成例如充當(dāng)3D曲折型電感器的臂的焊球電感器區(qū)段。

圖12示出了一種替換3D曲折型電感器下部子組裝件1200，其具有代替圖3A-3B的柱狀曲折型電感器350的金屬(例如，Cu)柱302的焊球電感器區(qū)段。在圖12示例中，焊球電感器區(qū)段包括第一焊球1202-1、第二焊球1202-2、第三焊球1202-3、第四焊球1202-4、第五焊球1202-5和第六焊球1202-6(合稱為“焊球電感器區(qū)段1202”，標(biāo)記未出現(xiàn)在附圖中)。為了避免不必要添加的描述，將假定，除非特別陳述或者否則從上下文變得清楚，替換3D曲折型電感器的下部子組裝件1200被結(jié)構(gòu)化為等同于圖5H的示例3D Cu柱狀曲折型電感器的下部子組裝件500-H。為了減少雙重標(biāo)記，類似結(jié)構(gòu)不被編號。焊球電感器區(qū)段1202可各自在浸濕表面上形成，其一個代表性示例被編號為1204。

圖13A-13B示出了將3D曲折型電感器的頂部子組裝件1302組裝到圖12的3D曲折型電感器的下部子組裝件1200上的組裝過程中的示例操作的快照序列。為了避免不必要添加的描述，將假定，除非特別陳述或者以其它方式從上下文變得清楚，3D曲折型電感器的頂部子組裝件1302等同于圖7A-7B的示例3D柱狀曲折型電感器的頂部子組裝件700，并且相似結(jié)構(gòu)不被編號。在一方面，3D曲折型電感器的頂部子組裝件1302可包括被布置在圖7A的柱頂部焊盤704上的浸濕表面(圖13A-13B中未顯式示出)。

參照圖13B，圖13A快照所示的組裝的結(jié)果提供了3D曲折型電感器1350，提供了曲折電流路徑LP。如圖所示，曲折電流路徑LP在垂直于支撐焊球電感器區(qū)段1202的平面(示出但未單獨標(biāo)記)的平面內(nèi)。

示例性實施例和方面已在上文參照具有沿線性軸(例如，圖4A的軸AX)排列的Cu柱的示例描述。根據(jù)一個或多個進一步實施例的3D電感器可包括具有傳導(dǎo)(例如Cu)柱的二維或X-Y排列的3D Cu柱狀電感器。在一方面，根據(jù)各個示例性實施例的具有Cu柱的二維(例如X-Y)排列的一個示例3D Cu柱狀電感器可提供N匝Cu柱狀線圈電感器。

在一個方面，可提供N匝Cu柱線圈電感器，包括具有N個Cu柱的兩個毗鄰行或列，這兩個行或列例如在X方向上延伸。毗鄰行或列之間的間隔可以在Y方向上。可將繞組軸定義為平行于兩個毗鄰行或列并在兩個毗鄰行或列之間延伸。沿著毗鄰行或列中的任一者，N個Cu柱中的每一個的基底可例如通過柱基底交叉連接器來鏈接，柱基底交叉連接器在Y方向上在繞組軸下方跨越到另一行或列中的對應(yīng)相對Cu柱的基底。在一方面，結(jié)果所得的結(jié)構(gòu)可以是N個部分繞組的級聯(lián)。N個部分繞組中的每一個可由一對相對Cu柱形成，該對相對Cu柱跨騎繞組軸并且在它們相應(yīng)的柱頂部通過柱基底互連器鏈接。在一方面，柱基底互連器可在繞組軸下方穿過，并且可被繞組軸分叉。在進一步方面，N個部分繞組的級聯(lián)可被形成為通過N-1個毗鄰繞組鏈路的N個完整繞組的級聯(lián)，該N-1個毗鄰繞組鏈路在毗鄰行或列的特定柱頂部之間在繞組軸之上對角跨越。

在一個方面，根據(jù)各個示例性實施例的N匝Cu柱線圈電感器的制造可包括制造N匝Cu柱線圈電感器的下部子組裝件，該下部子組裝件在下基板上具有所描述的Cu柱行或列，通過柱交叉連接器鏈接以形成N個部分繞組的級聯(lián)。在進一步方面，N匝Cu柱線圈電感器的上部或頂部子組裝件可被制造，具有N-1個毗鄰繞組鏈路。N匝Cu柱線圈電感器的頂部子組裝件可被排列成使得在與N匝Cu柱線圈電感器的下部子組裝件組裝時，N-1個毗鄰繞組鏈路對角跨越在繞組軸之上，并且以形成N個完整繞組的級聯(lián)的模式來連接Cu柱頂部。

圖14A是根據(jù)一個或多個示例性實施例的3匝Cu柱線圈電感器(未在圖14A-14B中完整示出)的下部子組裝件1400、從垂直于例如下基板1402的支撐表面1402S的方向觀看的平面圖。圖14B是從圖14A的投影9-9來看的正視圖。出于簡潔起見，短語“根據(jù)一個或多個示例性實施例的3匝Cu柱線圈電感器的下部子組裝件1400”將以簡化形式“柱狀線圈電感器下部子組裝件”1400來敘述。如稍后更詳細描述的，柱狀線圈電感器的下部子組裝件1400可被配置成用于與柱狀線圈電感器的上部或頂部子組裝件(圖14A-14B中未示出)組裝以形成根據(jù)一個或多個示例性實施例的3匝Cu柱線圈電感器。

參照圖14A，下基板1402可以是較大的下基板(不一定在附圖中完整可見)的一部分。支撐表面1402S可支撐Cu柱1404-1、1404-2、1404-3、1404-4的行(合稱為“Cu柱”1404)并且在給定繞組軸“CX”的相對側(cè)上支撐Cu柱1406-1、1406-2、1406-3、1406-4的行(合稱為“Cu柱”1406)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀本公開之后將領(lǐng)會的，在圖14A-14B所示的示例中，可省略Cu柱1406-4。Cu柱1404的行可沿著行線“TX”，并且Cu柱1406的行可沿著行線“VX”。將理解，行線TX和VX僅出于示例目的被示為線性，因為根據(jù)各個示例性實施例的實踐可包括含有其Cu柱的非線性X-Y排列的柱狀線圈電感器。

參照圖14B，Cu柱1404可沿TX行線均等地彼此間隔開節(jié)距P5。在替換實施例中，Cu柱1404可以不均等地間隔開。在一方面，Cu柱1406可按與Cu柱1404沿行線TX的排列等同或大致相同的方式來沿行線VX排列。從行線TX到行線VX的節(jié)距為P6。將理解，節(jié)距P5和P6可顯著小于圖1的相關(guān)技術(shù)TGV電感器的節(jié)距P1和P2。

參照圖14B，繞組軸CX被示為在支撐表面1402S之上提升高度D14。在一個方面，高度D14可以約為Cu柱1404和1406的高度D15的一半。但是在一方面，柱狀線圈電感器的頂部子組裝件可具有Cu柱的頂部區(qū)段(圖14A-14B中不可見)，以使得柱狀線圈電感器下部子組裝件1400被組裝到的最終柱狀線圈電感器的Cu列(圖14A-14B中并非必需示出)的高度大于D15。在此類方面，D14可大于D15的一半。

參照圖14A-14B，Cu柱1404和Cu柱1406被示為布置在相應(yīng)基底焊盤上(示出但未單獨編號)。為了避免被結(jié)構(gòu)化細節(jié)的描述模糊，到特定Cu柱1404或1406的相應(yīng)柱焊盤的連接將被稱為到特定Cu柱1404或1406的基底的“連接”或“連接至”特定Cu柱1404或1406的基底。

參照圖14A，支撐表面1402S可支撐柱基底交叉連接器1408-1，其在一端(示出但未單獨標(biāo)號)處連接至Cu柱1404-1的基底，在繞組軸WX下方跨越，并且在其另一端連接至Cu柱1406-1的基底。以類似方式，柱基底交叉連接器1408-2在一端處連接至Cu柱1404-2的基底，在繞組軸CX下方跨越，并且連接至Cu柱1406-2的基底。Cu柱1404-1、1406-1、1404-2以及柱基底交叉連接器1408-1的組合可被稱為3匝柱狀線圈電感器下部子組裝件1400的“第一部分匝”。

以類似方式，基底交叉連接器1408-3在一端處連接至Cu柱1404-3的基底，在繞組軸CX下方跨越，并且連接至Cu柱1406-3的基底。柱基底交叉連接器1408-2以及Cu柱1406-2和1404-2的組合可被稱為3匝柱狀線圈電感器下部子組裝件1400的“第二部分匝”。繼續(xù)，柱基底交叉連接器1408-3在一端處連接至Cu柱1404-3的基底，在繞組軸CX下方跨越，并且連接至Cu柱1406-3的基底。柱基底交叉連接器1408-3以及Cu柱1406-3和1404-4的組合可被稱為柱狀線圈電感器下部子組裝件1400的“第三部分匝”。出于描述示例操作的目的，第一端子導(dǎo)線1410被示為連接至柱1404-1的基底，并且第二端子導(dǎo)線1412被示為連接至柱1404-4的基底。

圖15是根據(jù)一個或多個示例性實施例的被配置成用于與柱狀線圈電感器的下部子組裝件1400組裝以形成3匝柱狀線圈電感器(在圖15中整體可見)的一個示例Cu柱線圈電感器的上部或頂部子組裝件1500的平面圖。圖16A示出在被倒裝以與柱狀線圈電感器下部子組裝件1400組裝的作為子組裝件1601-B的Cu線圈電感器頂部子組裝件1500從圖15的投影面10-10來看的正面圖。

參照圖15，支撐表面1502S支撐兩行的四個柱頂部焊盤，即，柱頂部焊盤1504-1...1504-4的行以及柱頂部焊盤1506-1...1506-4的行。在一方面，柱頂部焊盤1506-4可被省略。在Cu線圈電感器的頂部子組裝件1500在柱狀線圈電感器的下部子組裝件1400上方對準(zhǔn)時，柱頂部焊盤1504-1...1504-4和1506-1...1506-4的行可以被定位成分別與柱1404-1...1404-4的頂部和柱1406-1...1406-4的頂部對準(zhǔn)。

頂部第一毗鄰匝鏈路1508-1在一端(示出但未單獨標(biāo)號)處連接至柱1506-1并且對角延伸至柱頂部焊盤1504-2。頂部第二毗鄰匝鏈路1508-2在一端(示出但未單獨標(biāo)號)處連接至柱1506-2并且對角延伸至柱頂部焊盤1504-3。以類似方式，頂部第三毗鄰匝鏈路1508-3在一端(示出但未單獨標(biāo)號)處連接至柱頂部焊盤1506-3并且對角延伸至柱頂部焊盤1504-4。

圖16A，如先前所描述的，示出了將上述柱狀線圈電感器頂部子組裝件1500組裝到通過形成在Cu柱1404-1...1404-4和Cu柱1406-1...1406-4(在圖16A中未顯式可見)的頂部上的IMG 1602修改的柱狀線圈電感器下部子組裝件1400的一個示例操作的快照。子組裝件1500和1400中的一者或兩者可沿“AB”軸推進以在恰當(dāng)對準(zhǔn)的情況下一起移動。參照圖16B，柱頂部焊盤1504-1...1504-4到柱1404-1...1404-4的頂部的接合以及柱頂部焊盤1506-1...1506-4到柱1406-1...1405-4的頂部的接合根據(jù)一個或多個示例性實施例形成了柱狀線圈電感器1600B。

圖17是從圖16的投影11-11來看的3匝柱狀線圈電感器1600B的俯視圖，以隱藏線示出在繞組軸CX下方交叉的柱交叉連接器1408-1、1408-2和1408-3以及在繞組軸CX之上對角穿過的柱毗鄰匝鏈路1508-1、1508-2和1508-3。

圖18解說了其中可有利地采用本公開的一個或多個實施例(例如，如參照圖3A-3B、4A-4B、5A-5H、8A-8B、9A-9B、10、11A-11C、12和13A-13B中的任何一者或多者描述的)的示例性通信系統(tǒng)1800。出于解說目的，圖18示出了三個遠程單元1820、1830和1850以及兩個基站1840。將認識到，常規(guī)無線通信系統(tǒng)可具有遠多于此的遠程單元和基站。遠程單元1820、1830和1850包括集成電路或其它半導(dǎo)體器件1825、1835和1855，其具有根據(jù)所公開的示例性實施例(例如，如參照圖3A-3B、4A-4B、5A-5H、8A-8B、9A-9B、10、11A-11C、12和13A-13B中的任何一者或多者描述的)中的一者或多者的一個或多個柱狀電感器。圖18示出了從基站1840到遠程單元1820、1830和1850的前向鏈路信號1880，以及從遠程單元1820、1830和1850到基站1840的反向鏈路信號1890。

在圖18中，遠程單元1820被示為移動電話，遠程單元1830被示為便攜式計算機，且遠程單元1850被示為無線本地環(huán)路系統(tǒng)中的位置固定的遠程單元。這些僅僅是示例，均以數(shù)量和類型的形式例如，遠程單元1820、1830和1850可以是移動電話、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元(諸如個人數(shù)據(jù)助理(PDA))、導(dǎo)航設(shè)備(諸如啟用GPS的設(shè)備)、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、位置固定的數(shù)據(jù)單元(諸如儀表讀數(shù)裝置)、或者存儲或檢索數(shù)據(jù)或計算機指令的任何其他設(shè)備、或者其任何組合中的一者或任何組合。盡管圖18解說了根據(jù)本公開的教義的遠程單元，但本公開并不限于這些所解說的示例性單元。本公開的各實施例可適于用在具有有源集成電路系統(tǒng)(包括存儲器以及用于測試和表征的片上電路系統(tǒng))的任何設(shè)備中。

上文公開的設(shè)備和功能性(例如，如參照圖3A-3B、4A-4B、5A-5H、8A-8B、9A-9B、10、11A-11C、12和13A-13B中的任何一者或多者描述的)可被設(shè)計和配置在存儲在計算機可讀介質(zhì)上的計算機文件(例如，RTL、GDSII、GERBER等)中。一些或全部此類文件可被提供給基于此類文件來制造設(shè)備的制造處理人員。結(jié)果得到的產(chǎn)品包括半導(dǎo)體晶片，其隨后被切割為半導(dǎo)體管芯并被封裝成半導(dǎo)體芯片。這些芯片隨后被用在以上描述的設(shè)備中。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會，信息和信號可使用各種不同技術(shù)和技藝中的任何一種來表示。例如，貫穿上面描述始終可能被述及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位(比特)、碼元、以及碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子、或其任何組合來表示。

此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各種解說性邏輯塊、模塊、電路、和算法步驟可被實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件、或兩者的組合。為解說硬件與軟件的這一可互換性，各種解說性組件、塊、模塊、電路、以及步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和施加于整體系統(tǒng)的設(shè)計約束。技術(shù)人員對于每種特定應(yīng)用可用不同的方式來實現(xiàn)所描述的功能性，但這樣的實現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀成導(dǎo)致脫離了本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法、序列和/或算法可直接在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或者在這兩者的組合中體現(xiàn)。軟件模塊可駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM或者本領(lǐng)域中所知的任何其他形式的存儲介質(zhì)中。示例性存儲介質(zhì)耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲介質(zhì)讀寫信息。在替換方案中，存儲介質(zhì)可以被整合到處理器。

盡管上述公開示出了本發(fā)明的解說性實施例，但是應(yīng)當(dāng)注意到，在其中可作出各種更換和改動而不會脫離如所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍。根據(jù)本文中所描述的本發(fā)明實施例的方法權(quán)利要求的功能、步驟和/或動作不必按任何特定次序來執(zhí)行。此外，盡管本發(fā)明的要素可能是以單數(shù)來描述或主張權(quán)利的，但是復(fù)數(shù)也是已料想了的，除非顯式地聲明了限定于單數(shù)。