磁芯及其形成方法，以及包括該磁芯的集成電路、襯底、變壓器和電感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及磁芯及其形成方法，以及包括該磁芯的集成電路、襯底、變壓器和電感器。提供一種用于集成電路的磁芯，所述磁芯包括：多個(gè)磁性功能材料層；多個(gè)第一絕緣材料層；和至少一個(gè)第二絕緣材料層；其中將所述第一絕緣材料層插在所述磁性功能材料層之間以形成所述磁芯的子區(qū)段，并且將所述至少一個(gè)第二絕緣材料層插在相鄰子區(qū)段之間。
【專利說(shuō)明】磁芯及其形成方法，以及包括該磁芯的集成電路、襯底、變壓器和電感器
[0001]相關(guān)文件的引用
[0002]本發(fā)明依據(jù)35U.S.C.§ 119(e)要求2012年9月4日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/696, 446的優(yōu)先權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種可在集成電路內(nèi)或作為集成電路的一部分(例如，在硅襯底上)形成的磁芯，且涉及磁性組件，諸如在集成電路內(nèi)形成的變壓器和電感器。
【背景技術(shù)】
[0004]已知磁性組件諸如電感器和變壓器具有許多用途。例如，電感器可用于制造濾波器和諧振電路，或可用于開(kāi)關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器以提高或降低用于產(chǎn)生不同輸出電壓的輸入電壓。變壓器可用于將功率或信號(hào)從電路的一部分傳輸?shù)诫娐返牧硪徊糠?，同時(shí)提供高水平的電隔離。
[0005]可在集成電路環(huán)境內(nèi)制造這些組件。例如，已知形成大致“螺旋”或近似于“螺旋”形狀的間隔導(dǎo)體可形成在半導(dǎo)體襯底上，從而形成變壓器?？蓪⑦@種間隔的螺旋電感器以并行配置或堆疊配置放置。然而，這種變壓器的性能通常受限于由螺旋導(dǎo)體形成的“線圈”之間的磁耦合。導(dǎo)體由諸如聚酰亞胺的絕緣材料包圍著。這提供了必要的絕緣性能，以防止導(dǎo)體間彼此電氣連接，但從磁耦合的角度來(lái)看，和“空氣間隙”差不多。因此，這種變壓器在變壓器的繞組之間提供低效率且因此相對(duì)較差的功率傳輸。
[0006]已知在本領(lǐng)域的宏觀尺度變壓器中，變壓器的繞組之間(例如，變壓器的一次繞組和二次繞組之間)的耦合可以通過(guò)包含合適材料的芯子來(lái)增強(qiáng)。芯子通常由鐵磁材料制成。宏觀尺度變壓器的制造商很快意識(shí)到，固態(tài)金屬芯是低效的，由于其中感應(yīng)渦流而導(dǎo)致變壓器內(nèi)的電阻損耗。宏觀尺度變壓器的`制造商通過(guò)將芯子提供為鐵磁材料的較薄片材的層狀結(jié)構(gòu)來(lái)克服這些渦流損耗，該鐵磁材料通過(guò)絕緣層而彼此隔開(kāi)。一般而言，可通過(guò)減小層壓物的厚度來(lái)增加變壓器的工作頻率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于集成電路的磁芯，該磁芯包括:
[0008]多個(gè)磁性功能材料層；
[0009]多個(gè)第一絕緣層；以及
[0010]至少一個(gè)第二絕緣層；其中將所述第一絕緣層插在所述磁性功能材料層之間以形成所述磁芯的子區(qū)段，并且將所述至少一個(gè)第二絕緣層插在所述磁芯的相鄰子區(qū)段之間。
[0011]因此，能夠形成磁芯，其中在一些實(shí)施方案中，磁性材料的層壓區(qū)域通過(guò)第二絕緣材料形成的絕緣區(qū)域而彼此隔開(kāi)，該第二絕緣材料不同于每個(gè)子區(qū)段內(nèi)的層壓磁性功能材料之間的絕緣材料。[0012]使用不同的材料或不同厚度的同種絕緣材料使得芯子的特性能夠被控制。
[0013]磁性功能材料可以是軟磁性材料。有利地，磁性功能材料是鐵磁材料，諸如鎳-鐵、鎳-鈷、鐵-鈷或鈷-鋯-鉭。該材料列表不是詳盡的。
[0014]可取的是，磁性功能材料層是均勻和連續(xù)的或無(wú)其它錯(cuò)置?？赏ㄟ^(guò)在合適的生長(zhǎng)襯底上制造磁性材料層來(lái)提高磁性材料層的質(zhì)量，該生長(zhǎng)襯底可被認(rèn)為是“籽晶層”，其作用是在沉積期間促進(jìn)磁性功能層內(nèi)的正確晶體生長(zhǎng)。與鎳-鐵磁性功能層結(jié)合使用的合適籽晶層是氮化鋁(AlN)。因此，該第一絕緣材料層具有控制磁活性層內(nèi)的晶體生長(zhǎng)，并且也在相鄰的磁活性材料層之間形成絕緣層的作用。第一絕緣材料層的厚度可在幾納米至幾十納米之間變化。例如，第一絕緣材料層可在5納米至30納米之間。在示例性實(shí)施方案中，第一絕緣材料層具有10納米左右的標(biāo)稱厚度。磁活性材料層可在約50nm至200nm之間，諸如約lOOnm。
[0015]雖然這種第一絕緣材料層為變壓器或電感器的DC和低頻激勵(lì)繞組提供良好的絕緣，但是當(dāng)頻率增加時(shí)，相對(duì)較薄的第一絕緣材料層(例如10納米厚的氮化鋁層)作為相鄰金屬板之間的電介質(zhì)，其在功能上相當(dāng)于電容器。這種寄生電容的存在使得在更高頻率下于層壓結(jié)構(gòu)內(nèi)建立交變電流，且由此可再次導(dǎo)致渦流損耗。然而，第二絕緣層可以是與第一材料和/或降低的介電常數(shù)(其也可表示為降低的相對(duì)介電常數(shù))相比具有較大寬度(或厚度)的材料層，提供每單位面積具有更低電容量的第二絕緣層，這破壞了磁芯的子區(qū)段之間的電容耦合。因此，與其間不具有這種第二絕緣層的那些結(jié)構(gòu)相比，在更高頻率下，這種結(jié)構(gòu)可減少芯子內(nèi)的渦流流動(dòng)并降低變壓器損耗。同樣地，與形成不具有這種第二絕緣層的那些電感器相比，使用本文所述的磁芯形成的電感器損耗更少。
[0016]有利地，第二絕緣層由第二絕緣材料形成，該第二絕緣材料被選擇為與半導(dǎo)體制造工藝兼容，從而避免附加的加工步驟。因此，在硅基制造工藝中，有利的是第二絕緣材料是基于半導(dǎo)體的材料，尤其是硅基化合物。例如，半導(dǎo)體氧化物(如二氧化硅)可方便地用作第二絕緣材料。第二絕緣材料可以沉積在比第一絕緣材料厚的層中，如上所述。這些層可以在幾十納米厚至幾百納米厚之間。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，第二絕緣材料的厚度可在20納米至200納米之間。該厚度可部分地取決于設(shè)備所需的工作頻率和集成電路的制造商或設(shè)計(jì)者設(shè)定的芯子厚度預(yù)算。
[0017]有利的是，該芯子在硅襯底上制造且由第一繞組和第二繞組環(huán)繞，從而形成變壓器的一次線圈和二次線圈。該繞組可以例如在通過(guò)磁芯的上方或下方時(shí)是大致平面的，且然后可通過(guò)集成電路內(nèi)的通孔或其它中間層連接件而連接在一起。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種形成磁芯的方法，其包括在襯底上:
[0019]a)沉積第一絕緣層；
[0020]b)沉積磁性功能材料層；
[0021]c)重復(fù)步驟a)和步驟b)至少一次；
[0022]d)沉積第二絕緣層，所述第二絕緣層在厚度或成分中的至少一個(gè)與所述第一絕緣層不同；
[0023]e)沉積第一絕緣層；
[0024]f)沉積所述磁性功能材料層；
[0025]g)重復(fù)步驟e)和步驟f)至少一次。[0026]各種材料層的沉積可發(fā)生在襯底的特定區(qū)域中或可在整個(gè)襯底/晶片上執(zhí)行。其中在整個(gè)晶片上執(zhí)行各層的沉積之后，可執(zhí)行掩模和蝕刻步驟，以便將晶片上的沉積層分成彼此隔開(kāi)的各種磁芯。然后，多個(gè)集成電路可形成在晶片上，且接著晶片可被切割，使得各個(gè)集成電路可放置在合適的封裝內(nèi)以形成最終的集成電路組件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]現(xiàn)將僅通過(guò)非限制性實(shí)例的方式并參考附圖來(lái)描述本發(fā)明，在附圖中:
[0028]圖1是具有在其上形成的變壓器的晶片的一部分的平面圖，該變壓器包括磁芯；
[0029]圖2是穿過(guò)圖1中所示類型的磁芯的橫截面；以及
[0030]圖3是穿過(guò)構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方案的集成電路的橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1示意性地示出形成于襯底4的一部分上的磁芯的實(shí)例，通常用參考數(shù)字2來(lái)表示。有利地，襯底4是半導(dǎo)體襯底，使得其它組件(如與變壓器的一次繞組和二次繞組相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電路和接收器電路)可形成在襯底4上。然而，在一些應(yīng)用中，非半導(dǎo)體襯底材料也可用于其電氣性能，如更高的阻抗。為了說(shuō)明的目的，已省略了磁芯2周圍的結(jié)構(gòu)，如絕緣材料層，例如聚酰亞胺。因此，圖1中僅示出的結(jié)構(gòu)是襯底4、磁芯2和導(dǎo)電磁軌，該導(dǎo)電磁軌形成在平行于襯底4的平面(并且還平行于圖1的平面)的第一層和第二層中，第一層和第二層位于磁芯2的上方和下方。第一導(dǎo)體層可被認(rèn)為是在磁芯2上方，且因此，其比第二層更靠近觀看者，第二層位于磁芯2與襯底4之間。通過(guò)磁芯2下方的導(dǎo)體在圖1中以虛線表示，而通過(guò)磁芯2上方的導(dǎo)體以實(shí)線表示。第一繞組(例如，一次繞組10)可由線性磁軌區(qū)段12、14、16和18形成，其中區(qū)段12和16形成在第一金屬層中而區(qū)段14和18形成在第二金屬層中，并且它們通過(guò)通孔或等效互連區(qū)域20、22和24連接在一起。二次繞組30可由平面磁軌區(qū)段32、34、36和38形成，其中區(qū)段34和38形成在第一金屬層中而區(qū)段32和36形成在第二金屬層中，并且這些區(qū)段通過(guò)通孔或其它合適的互連件40、42和44連接在一起?？梢钥闯?，一次線圈和二次線圈形成為螺旋環(huán)繞磁芯2的結(jié)構(gòu)，其與芯子2絕緣且彼此絕緣。因此，在一次繞組和二次繞組之間不存在電路徑，且使所述線圈耦合在一起的主要機(jī)制是磁性的。較小的寄生電容也可以在一次繞組與二次繞組之間形成信號(hào)流路徑，但這些路徑很不明顯。
[0032]有利地，磁芯2具有較高的滲透性，以使得一次繞組10產(chǎn)生的磁通量有效地耦合到二次繞組30。這是通過(guò)使用芯子2內(nèi)的鐵磁材料而實(shí)現(xiàn)的。然而，如在宏觀尺度的變壓器中所經(jīng)受的，在一次繞組10周圍產(chǎn)生的磁通量與磁芯2相互作用，并且可在芯子2內(nèi)引起渦流流動(dòng)。這些渦流流經(jīng)芯子2的電阻材料，并且引起損耗機(jī)制。這降低了磁性組件的效率，并且在變壓器的情況下，可能會(huì)表現(xiàn)為一次繞組的線圈阻抗隨著一次繞組的激勵(lì)頻率增加而明顯增加。
[0033]借鑒于宏觀尺度變壓器的經(jīng)驗(yàn)，一種解決渦流問(wèn)題的方法是將芯子分成彼此絕緣的多個(gè)區(qū)段。在集成電路的背景下，可能會(huì)認(rèn)為最簡(jiǎn)單的方法是將一系列溝槽蝕刻到磁芯中，其中溝槽的縱向軸線平行于通過(guò)繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，在此情況下，溝槽是從圖1的頂部延伸到圖1的底部(Y方向)，以便將芯子分成多個(gè)平行的“指狀物”。實(shí)際上，在集成電路的微觀尺度環(huán)境中，這種方法將是極為不利的，因?yàn)楸〉闹笭钗锶缓髮⒈憩F(xiàn)出形狀各向異性，其將導(dǎo)致鐵磁材料的易磁化軸沿著圖1的Y方向延伸。這進(jìn)而將在材料中導(dǎo)致巨大磁滯損耗，可通過(guò)使易磁化方向沿圖1的X軸(水平)延伸來(lái)避免這種情況發(fā)生。這種布置將導(dǎo)致“難磁化”方向平行于磁場(chǎng)和Y軸，以及該方向通常具有小得多的磁滯回線且通常在較寬范圍的外加磁場(chǎng)上的磁滯回線的大致線性區(qū)域中運(yùn)行。
[0034]然而，如果磁芯被分割成多個(gè)單獨(dú)的層(每層存在于圖1的X-Y平面中)，則易磁化軸可繼續(xù)沿著圖1的“X”方向?？稍诖判圆牧蠈拥某练e期間定義該易磁化軸。幾種技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是已知的，因此無(wú)需在本文進(jìn)行描述。
[0035]圖2示意性地示出穿過(guò)圖1的磁芯2的橫截面。該橫截面垂直于圖1的平面，其示出從襯底4向上工作的Z方向上堆疊的層。圖2不是按比例進(jìn)行繪制的，以及磁芯2內(nèi)的組件層的尺寸并不是相對(duì)于彼此按比例示出的，并且磁芯2的尺寸也不是相對(duì)于集成電路的其它部分按正確的比例不出。
[0036]如圖2中所示，襯底4可具有在其上形成的一個(gè)或多個(gè)材料層，該材料層通常標(biāo)記為50且位于襯底4與磁芯2的底層之間。層50可以包括形成圖1中所示的第二金屬層的一部分的金屬磁軌，并且還可以包括一個(gè)或多個(gè)絕緣材料層，如氮化鋁或聚酰亞胺。
[0037]磁芯2包括多個(gè)層。一般而言，磁芯2的第一子區(qū)段(通常標(biāo)記為60)包括與磁性功能材料層80、82、84、86和88以交替順序布置的第一絕緣材料層70、72、74、76和78。在該實(shí)例中，五個(gè)磁性功能材料層以交替堆疊的形式位于五個(gè)第一絕緣材料層的上方。應(yīng)注意，更少或?qū)嶋H上更多的磁性功能材料層和第一絕緣材料層可用于形成第一子區(qū)段60。
[0038]第二絕緣材料的層100形成在磁芯2的第一子區(qū)段60上。或者，可沉積較厚的第一絕緣材料層。第二絕緣材料的層100可以直接沉積在第一子區(qū)段60中的磁性功能材料的最上層88上?；蛘撸钃鯇?0可以形成在第二絕緣材料的層100與的磁性功能材料的最上層88之間。在圖2中示出這種阻擋層。為了方便起見(jiàn)，阻擋層90可由第一絕緣材料形成。磁芯2的第二子區(qū)段(通常標(biāo)記為110)包括如本文前述的磁性功能材料和第一絕緣材料的交替層，該第二子區(qū)段形成在層100上。磁性功能材料的最底層120可直接沉積在第二絕緣材料的層100上。然而，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，第一絕緣材料的層122形成在第二絕緣材料的層100上，并且作為磁性功能材料的層120的籽晶層。因此，如圖2中所示，第二絕緣材料的層100在上表面和下表面上與第一絕緣材料層相鄰。這可具有另外的優(yōu)點(diǎn)，例如，在例如層100由氧化物(如二氧化硅)制成時(shí)阻止層88和層120中的磁活性物質(zhì)發(fā)生降解。
[0039]第二子區(qū)段110包括五個(gè)磁性功能材料層120、124、126、128和130，其中每個(gè)相鄰的磁性功能材料層通過(guò)第一絕緣材料層132、134、136和138而與相鄰的磁芯功能材料層隔開(kāi)。
[0040]第二子區(qū)段110的磁性功能材料130的最上層與第二絕緣材料的第二層150相鄰。如前所述，第二絕緣材料層150可夾在第一絕緣材料層152和154之間。作為沉積第二絕緣材料層的替代，可沉積具有增加厚度(與子區(qū)段中的層相比)的第一絕緣材料層。芯子2的第三子區(qū)段160形成在第二子區(qū)段110上。該過(guò)程可繼續(xù)進(jìn)行，直至到達(dá)磁芯2的最上部為止，其中最后兩層可包括磁性功能材料層、頂部的第一絕緣材料層。因此，如果磁芯由兩個(gè)子區(qū)段制成，則僅可提供一個(gè)第二絕緣材料層以將所述子區(qū)段分隔。如果磁芯由三個(gè)子區(qū)段制成，則可提供兩個(gè)絕緣材料層以將所述子區(qū)段分隔。通?？梢钥闯觯绻判居蒒個(gè)子區(qū)段制成，則可提供N-1個(gè)第二絕緣材料層。
[0041]在所給出的實(shí)例中，每個(gè)子區(qū)段均包括五個(gè)磁性功能材料層。一般而言，盡管本文中已描述了這種布置，但是每個(gè)子區(qū)段無(wú)需與其它子區(qū)段相同。同樣地，每個(gè)子區(qū)段不需要包括五個(gè)磁性功能材料層。在如圖2所示出的芯子的實(shí)施方案中，第一絕緣材料的層可以是氮化鋁(雖然其它絕緣材料諸如氧化鋁也可以用于第一絕緣材料的一些或所有層)，且具有約10納米的厚度，但是也可使用其它厚度，并且認(rèn)為第一層通?？删哂薪橛?納米至30納米之間的范圍內(nèi)的厚度。磁活性層可以由鎳-鐵、或鎳-鈷形成且通常具有約100納米的厚度，然而也可以使用更薄或更厚的層，例如介于50納米至200納米范圍內(nèi)的厚度?？刹贾玫诙^緣層，使得與子區(qū)段中的相鄰磁性材料層之間的電容耦合相比，通過(guò)增大一個(gè)子區(qū)段最上面的磁性功能層與下一子區(qū)段最下面的磁性功能層之間的間隔和減小第二絕緣材料相對(duì)于第一絕緣材料的介電常數(shù)，子區(qū)段之間的電容耦合會(huì)降低。
[0042]氮化鋁的相對(duì)介電常數(shù)為約8.5，而二氧化硅的相對(duì)介電常數(shù)為約3.9。
[0043]人們相信，子區(qū)段之間這降低的電容耦合整體上減少了流經(jīng)磁芯的渦流，從而降低磁芯損耗。在試驗(yàn)中，芯子完全由磁活性材料層和第一絕緣層交替構(gòu)成，第一絕緣層造成的損耗比如本文關(guān)于圖2所述制造的芯子造成的損耗更大。因此，偶爾在變壓器芯子內(nèi)包含附加絕緣層被認(rèn)為是極大地改善了芯子性能，這是因?yàn)榕c省略第二絕緣材料層的芯子相t匕，芯子的頻率增加了。
[0044]圖3是穿過(guò)集成電路的示意性橫截面，該集成電路包括具有磁芯(通常由2表示)的變壓器且構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方案。通過(guò)插入第二絕緣材料層來(lái)將圖3中示出的磁芯2分成六個(gè)子區(qū)段301至306。如前所述，每一子區(qū)段由第一絕緣材料層和磁性功能材料層交替構(gòu)成。
[0045]如圖3所示，該集成電路包括襯底4，該襯底4具有沉積在其上的最下面的金屬層310。在沉積之后，將金屬層310進(jìn)行掩模和蝕刻以形成導(dǎo)電磁軌，其中一些用于形成圖1中的磁軌14、18、32和36，其構(gòu)成一次繞組10和二次繞組30的一部分。然后，絕緣層320(例如聚酰亞胺)沉積在金屬層310上以使磁芯和變壓器繞組絕緣。然后，沉積變壓器層301-306，例如沉積在整個(gè)襯底上。然后將該結(jié)構(gòu)進(jìn)行掩模并然后蝕刻，以在絕緣層320上形成隔離的變壓器芯子區(qū)域。然后，附加的絕緣材料可被沉積以填充相鄰變壓器芯子2之間的間隙并且覆蓋芯子以將其封裝在介電質(zhì)中。在圖3中，這樣的絕緣層被標(biāo)記為322。然后，絕緣層322可以被平面化，以形成基本上平坦的集成電路的上表面。接著，可對(duì)該表面進(jìn)行掩模和蝕刻，以便在絕緣層322和層320中形成向下延伸到最下面的金屬層310的凹槽340。然后，該上表面可具有在沉積在其上的金屬層350。金屬還沉積進(jìn)V形凹槽340，從而在最下面的金屬層310與最上面的金屬層350之間形成互連件。然后，可對(duì)層350進(jìn)行掩模和蝕刻，以便形成(其它情況除外)圖1中所示的導(dǎo)電磁軌12、16、34和38，其構(gòu)成一次繞組10和二次繞組30的部分。
[0046]最下面的金屬層310可形成在絕緣層360 (例如，二氧化硅)上，其本身可覆蓋由施主雜質(zhì)或受主雜質(zhì)植入襯底4內(nèi)而形成的各種半導(dǎo)體設(shè)備(未示出)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，可在沉積第一金屬層310之前在絕緣層360中形成孔隙，以在各種電路組件之間形成設(shè)備互連件。[0047]因此，可以在集成電路環(huán)境內(nèi)提供一種改進(jìn)的磁芯，使得電感器和變壓器可以更緊湊地形成，由于使用該磁芯，在與實(shí)體芯子或具有僅由約10納米厚的氮化鋁和約100納米厚的鎳-鐵層交替構(gòu)成的層壓結(jié)構(gòu)的芯子相比時(shí)，在更高頻率下可減少渦流損耗。
【權(quán)利要求】
1.一種用于集成電路的磁芯，所述磁芯包括: 多個(gè)磁性功能材料層； 多個(gè)第一絕緣層；以及 至少一個(gè)第二絕緣層；其中將所述第一絕緣層插在所述磁性功能材料層之間以形成所述磁芯的子區(qū)段，并且將所述至少一個(gè)第二絕緣層插在所述磁芯的相鄰子區(qū)段之間。
2.如權(quán)利要求1所要求的磁芯，其中所述至少一個(gè)第二絕緣層的厚度大于第一絕緣層的厚度。
3.如權(quán)利要求1所要求的磁芯，其中所述第一絕緣層由第一絕緣材料形成，且所述第二絕緣層由第二絕緣材料形成，其中所述第一絕緣材料不同于所述第二絕緣材料。
4.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中所述第二絕緣材料的介電常數(shù)低于所述第一絕緣材料的介電常數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所要求的磁芯，其中所述第一絕緣層由第一絕緣材料形成，所述第一絕緣材料充當(dāng)形成所述磁性功能材料的生長(zhǎng)襯底。
6.如權(quán)利要求5所要求的磁芯，其中所述第一絕緣材料是絕緣氮化物。
7.如權(quán)利要求1所要求的磁芯，其中所述第一絕緣層是氮化鋁或氧化鋁。
8.如權(quán)利要求1所要求的磁芯，其中多個(gè)磁性功能材料層與第一絕緣材料層以交替順序布置以形成所述磁芯的子區(qū)段。
9.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中至少一個(gè)第二絕緣材料層的第一側(cè)與所述第一絕緣材料層相鄰。
10.如權(quán)利要求9所要求的磁芯，其中所述至少一個(gè)第二絕緣材料層的第二側(cè)與所述第一絕緣材料層相鄰。
11.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中將N-1個(gè)所述第二絕緣材料層放置在所述磁芯中，以便將所述磁芯分成N個(gè)子區(qū)段。
12.如權(quán)利要求11所要求的磁芯，其中所述子區(qū)段包含基本上相同數(shù)量的磁活性材料層。
13.如權(quán)利要求1所要求的磁芯，其中所述磁性功能材料是鐵磁材料。
14.如權(quán)利要求13所要求的磁芯，其中所述鐵磁材料是軟磁的。
15.如權(quán)利要求1所要求的磁芯,其中所述磁性功能材料是如下材料的組合:鎳和鐵，或鐵和鈷，或鎳和鈷，或鈷、錯(cuò)和鉭。
16.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中所述第二絕緣材料是硅化合物。
17.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中所述第二絕緣材料是半導(dǎo)體氧化物。
18.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中所述第二絕緣材料是二氧化硅。
19.如權(quán)利要求1所要 求的磁芯，其中所述磁性功能材料層的厚度在約50nm至200nm之間。
20.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中所述第一絕緣材料層的厚度在約5nm至30nm之間。
21.如權(quán)利要求3所要求的磁芯，其中所述第二絕緣材料層的厚度在約20nm至200nm之間。
22.—種具有如權(quán)利要求1所要求的磁芯的半導(dǎo)體襯底。
23.—種包括如權(quán)利要求1所要求的磁芯的集成電路。
24.—種包括如權(quán)利要求1所要求的磁芯的變壓器。
25.—種包括如權(quán)利要求1所要求的磁芯的電感器。
26.—種形成磁芯的方法,其包括在襯底上: a)沉積第一絕緣層； b)沉積磁性功能材料層； c)重復(fù)步驟a)和步驟b)至少一次； d)沉積第二絕緣層，所述第二絕緣層在厚度或成分中的至少一個(gè)與所述第一絕緣層不同； e)沉積另一第一絕緣層； f)沉積另一磁性功能材料層； g)重復(fù)步驟e)和步驟f)至少一`次。
【文檔編號(hào)】H01F17/04GK103681633SQ201310396059
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月4日
【發(fā)明者】M·N·莫里塞, J·庫(kù)比克, S·P·吉爾里, P·M·邁克古尼斯, C·M·奧蘇里萬(wàn) 申請(qǐng)人:亞德諾半導(dǎo)體技術(shù)公司