[發明專利]一種形成集成磁性器件的磁芯的方法

在審

• 申請號: 201810561056.2
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN109036765A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: F·王;Y·張;N·T·莫菲;B·津恩;J·P·戴維斯
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H01F10/08
• 分類號: H01F10/08;H01F41/14;H01F41/32
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本申請公開了一種形成集成磁性器件的磁芯的方法。集成磁性器件(100)具有磁芯(120)，磁芯(120)包括定位于介電層(106)中的溝槽(108)中的磁性材料層。磁性材料層是平坦的并且平行于溝槽(108)的底部(112)，并且不沿溝槽(108)的側面(114)向上延伸。通過在介電層(106)上方形成磁性材料層并延伸到溝槽(108)中來形成集成磁性器件(100)。在磁性材料層上方形成保護層。從介電層(106)上方移除磁性材料層，在溝槽(108)中留下磁性材料層和一部分保護層。隨后移除沿著溝槽(108)的側面(114)的磁性材料層。沿著溝槽(108)的底部(112)的磁性材料層提供磁芯(120)。

技術領域

本公開涉及集成磁性器件的領域。更具體地說，本公開涉及集成磁性器件中的磁芯。

背景技術

集成磁性器件的磁芯通常包括磁性材料層，諸如與非磁性阻擋材料的阻擋層交替的坡莫合金層。在一些情況下，該層堆疊可以形成在平坦表面上并使用刻蝕掩模和濕法刻蝕來圖案化，這不合需要地底切刻蝕掩模并且產生不良的尺寸和剖面控制。在這種配置中，磁性材料中的應力難以控制，并且能夠導致集成磁性器件的性能降低，例如巴克豪森(Barkhausen)噪聲。在其他情況下，該層堆疊可以形成在介電層中的溝槽中。磁性材料層符合溝槽的輪廓，導致非平面配置，這也導致集成磁性器件的性能降低。

發明內容

本公開引入一種用于在介電層的溝槽中形成磁芯的系統和方法。在一個實施方式中，所公開的系統/方法包括從溝槽的側壁移除磁性材料層。有利的是，移除步驟減少了磁芯中的缺陷。

集成磁性器件具有磁芯，該磁芯包括定位于電介電層中的溝槽中的磁性材料層。磁性材料層是平坦的并且平行于溝槽的底部，并且不沿著溝槽的側面向上延伸。通過在介電層上方形成磁性材料層并延伸到溝槽中來形成集成磁性器件，使得每個層沿著溝槽的底部延伸并且沿著溝槽的側面向上延伸。在磁性材料層上方形成保護層。從介電層上方移除磁性材料層，在溝槽中留下磁性材料層和一部分保護層。隨后移除沿著溝槽的側面的磁性材料層，而沿溝槽的底部的磁性材料層由保護層保護。沿著溝槽的底部的磁性材料層提供了磁芯。

附圖說明

圖1A和圖1B是示例的集成磁性器件的橫截面。

圖2A至圖2G是具有定位于溝槽中的磁芯的集成磁性器件的橫截面，其在示例的形成方法的連續階段中描繪。

圖3A至圖3E是具有定位于溝槽中的磁芯的另一示例的集成磁性器件的橫截面，其在另一示例的形成方法的連續階段中描繪。

圖4A至圖4D是具有定位于溝槽中的磁芯的又一示例的集成磁性器件的橫截面，其在又一示例的形成方法的連續階段中描繪。

具體實施方式

參考附圖描述本公開。附圖并未按比例繪制，并且它們僅被提供用于說明本公開。以下參考用于說明的示例應用來描述本公開的幾個方面。應該理解的是，闡述了許多具體細節、關系和方法以提供對本公開的理解。本公開不受所說明的行為或事件的排序限制，因為一些行為可以以不同的順序發生和/或與其他行為或事件同時發生。此外，并非所有說明的行為或事件都需要按照本公開實施方法。

出于本公開的目的，集成磁性器件的術語“瞬時頂部表面”被理解為指存在于所公開的特定步驟處的集成磁性器件的頂部表面。瞬時頂部表面可以在形成集成磁性器件時從步驟到步驟改變位置。出于本公開的目的，術語“垂直”被理解為指垂直于集成磁性器件的瞬時頂部表面的平面的方向。

應當注意，諸如上部、下部、上方、之上、之下和下方的術語可以用于本公開中。這些術語不應被解釋為限制結構或元件的位置或方向，而應該被用于提供結構或元件之間的空間關系。出于本公開的目的，將理解的是，如果元件被稱為“沿著”另一元件，則它可以接觸另一元件，或者可以存在居間(intervening)元件。