半導體裝置及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種半導體裝置及其制造方法，特別是包含集成式無源元件 (Integrated Passive Devices, IPD)的半導體裝置及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 為滿足減少產品體積及成本并且增加功能性的需求，因此開發(fā)出集成式無源元件 技術以在例如移動通信裝置等電子裝置中制造阻抗匹配電路、濾波器及/或耦合器等元 件。
[0003] 由于制造集成式無源元件技術所運用的半導體技術所需時間過長且所需材料成 本相對較高，所以造成產品售價相對較高。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的實施例涉及一種半導體裝置。所述半導體裝置包括襯底、第一晶種層、第 一圖案化金屬層、第一電介質層以及第一金屬層。襯底具有第一表面，第一晶種層位于所述 第一表面上，第一圖案化金屬層位于第一晶種層上且具有第一厚度，第一圖案化金屬層具 有第一圖案化金屬層的第一部分以及第一圖案化金屬層的第二部分，第一電介質層位于第 一圖案化金屬層的第一部分上且第一金屬層位于第一電介質層上并具有第二厚度，其中第 一厚度大于第二厚度，第一圖案化金屬層的第一部分、第一電介質層以及第一金屬層形成 電容器，第一圖案化金屬層的第一部分為電容器的下電極，且第一圖案化金屬層的第二部 分為電感器。
[0005] 本發(fā)明的另一實施例涉及一種半導體裝置。所述半導體裝置包括襯底、第一晶種 層、第一圖案化金屬層、第一電介質層以及第一金屬層。襯底具有第一表面、相對于第一表 面的第二表面以及多個貫穿所述襯底的第一孔。第一晶種層位于第一表面以及多個第一孔 的側壁，且第一晶種層沿著每一第一孔圍繞出第二孔。第一圖案化金屬層位于第一晶種層 上以及第二孔中，且第一圖案化金屬層具有第一厚度，第一圖案化金屬層具有第一圖案化 金屬層的第一部分以及第一圖案化金屬層的第二部分。第一電介質層位于第一圖案化金屬 層的第一部分上。第一金屬層位于第一電介質層上且具有第二厚度，其中所述第一厚度大 于所述第二厚度，其中第一圖案化金屬層的第一部分、第一電介質層以及第一金屬層形成 電容器，第一圖案化金屬層的第一部分為電容器的下電極，且第一圖案化金屬層的第二部 分為電感器。
[0006] 本發(fā)明的另一實施例涉及一種半導體裝置的制造方法。半導體裝置的制造方法包 括：(a)提供襯底，所述襯底具有第一表面；(b)在襯底的第一表面上提供第一晶種層；（C) 在第一晶種層上形成第一圖案化金屬層，第一圖案化金屬層具有第一厚度，第一圖案化金 屬層具有第一圖案化金屬層的第一部分以及第一圖案化金屬層的第二部分；（d)在第一圖 案化金屬層的第一部分上方形成第一電介質層；以及（e)在第一電介質層上形成第一金屬 層，第一金屬層具有一第二厚度，其中第一厚度大于第二厚度，其中第一圖案化金屬層的第 一部分、第一電介質層以及第一金屬層形成電容器，第一圖案化金屬層的第一部分為電容 器的下電極，且第一圖案化金屬層的第二部分為電感器。
【附圖說明】
[0007] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導體裝置的示意圖。
[0008] 圖2到18是根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導體裝置的制造方法的示意圖。
[0009] 圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體裝置的示意圖。
[0010] 圖20到24是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體裝置的制造方法的示意圖。
[0011] 圖25到31是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體裝置的制造方法的示意圖。
[0012] 圖32是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體裝置的示意圖。
[0013] 圖33到39是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體裝置的制造方法的示意圖。
[0014] 圖40A是根據(jù)本發(fā)明的實施例中的具有不同材質和厚度的第二金屬層的半導體 裝置所減少的插入損失。
[0015] 圖40B是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中的具有不同材質和厚度的第二金屬層的半 導體裝置所減少的插入損失。
[0016] 圖41是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體裝置的示意圖。
[0017] 圖42到60是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體裝置的制造方法的示意圖。
[0018] 圖46A是圖46中第一晶種層和第一圖案化金屬層的放大圖。
[0019] 圖61到62是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體裝置的制造方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導體裝置的示意圖。如圖1所示，在本發(fā)明的實 施例中，半導體裝置1可包括襯底10、第一晶種層11、第一圖案化金屬層12、第一電介質層 14、第一金屬層15、第二金屬層13、第一鈍化層16以及接合導線（bonding wire)W。
[0021] 襯底10具有第一表面101。第一晶種層11位于第一表面101上。第一圖案化 金屬層12位于第一晶種層11上且具有一第一厚度。第一圖案化金屬層12可以是重布層 (redistribution layer)。第一電介質層14位于第一圖案化金屬層12上。第一金屬層15 位于第一電介質層14上且具有一第二厚度。第一厚度可大于第二厚度。
[0022] 第二金屬層13可位于第一圖案化金屬層12上。第二金屬層13可位于第一圖案 化金屬層12與第一電介質層14之間。第二金屬層13具有第三厚度。第三厚度可大于第 二厚度。
[0023] 第一鈍化層16位于襯底10的第一表面101上。第一鈍化層16包覆第一晶種層 11、第一圖案化金屬層12、第一電介質層14、第一金屬層15以及第二金屬層13。第一鈍化 層16具有多個開口 160。多個開口 160暴露第一金屬層15以及第二金屬層13
[0024] 接合導線W連接到被多個開口 160暴露的第一金屬層15以及第二金屬層13。
[0025] 雖然在圖1中未展示，但所屬領域的技術人員深思熟慮后應可理解在半導體裝置 1中，第一電介質層14可直接位于第一圖案化金屬層12上。由第一金屬層15、第一電介質 層14以及第一圖案化金屬層12可形成電容器結構。上方未形成第一金屬層15和第一電 介質層14的第一圖案化金屬層12可作為電感器結構。也就是說，第一圖案化金屬層12可 作為電感器以及電容器的下電極，從而進一步縮短無源元件（例如本實施例中的電容器及 電感器）之間的連接路徑并且可增加無源元件的接觸面積。由于可作為電容器下電極的第 一圖案化金屬層12的第一厚度大于第一金屬層15 (上電極）的第二厚度，因此可以大幅提 升半導體裝置1的電氣特性，例如減少半導體裝置1的插入損失（insertion loss)。此外， 由于作為電感器以及電容器下電極的第一圖案化金屬層12皆位于第一晶種層11上，使得 半導體裝置1相較于包含位于不同水平面或不同層的電容器和電感器的半導體裝置來說 具有相對較小的尺寸。再者，同時形成可作為電感器以及電容器下電極的第一圖案化金屬 層12相對地簡化半導體裝置1的制造過程。
[0026] 在本發(fā)明的另一實施例中，第一金屬層15、第一電介質層14以及第二金屬層13可 形成電容器結構。上方未形成第一金屬層15和第一電介質層14的第一圖案化金屬層12 和第二金屬層13可作為電感器結構。第二金屬層13可作為電感器以及電容器的下電極， 從而進一步縮短無源元件（例如本實施例中的電容器及電感器）之間的連接路徑并且可增 加無源元件的接觸面積。由于可作為電容器下電極的第二金屬層13的第三厚度大于第一 金屬層15(上電極）的第二厚度，因此可以大幅提升半導體裝置1的電氣特性，例如減少半 導體裝置1的插入損失。
[0027] 在本發(fā)明的另一實施例中，第一金屬層15、第一電介質層14、第二金屬層13以及 第一圖案化金屬層12可形成電容器結構。上方未形成第一金屬層15和第一電介質層14的 第一圖案化金屬層12和第二金屬層13可形成電感器結構。第二金屬層13和第一圖案化 金屬層12可作為電感器以及電容器的下電極，從而進一步縮短無源元件（例如本實施例中 的電容器及電感器）之間的連接路徑并且可增加無源元件的接觸面積。由于可作為電容器 下電極的第二金屬層13和第一圖案化金屬層12的厚度分別大于第一金屬層15 (上電極） 的第二厚度，因此可以大幅提升半導體裝置1的電氣特性，例如減少半導體裝置1的插入損 失。此外，由于作為電感器以及電容器下電極的第二金屬層13和第一圖案化金屬層12皆 位于第一晶種層11上，使得半導體裝置1相較于包含位于不同水平面或不同層的電容器和 電感器的半導體裝置來說具有相對較小的尺寸。
[0028] 圖2到18是根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導體裝置的制造方法的示意圖。參考圖2， 提供襯底10,襯底10具有第一表面101。襯底10可以是或可以包含但不限于例如玻璃、石圭、 二氧化硅或其它材料。襯底10可具有從50微米（μ m)到700 μ m的厚度。
[0029] 參考圖3,在襯底10的第一表面101上形成第一晶種層11。可使用滅鍛沉積工藝 (sputter deposition process)或物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD)技術 將第一晶種層11涂布（coat)到襯底10的第一表面101。在另一實施例中，可使用化學氣 相沉積（chemical vapor depo