[发明专利]嵌入了MRAM的集成电路中的3D电感器和变压器器件

权利要求书

1.一种集成电路器件，包括：

基板；

形成在所述基板上的磁性随机存取存储器(“MRAM”)结构，所述MRAM结构包括：

由第一金属层形成的至少一个数字线；

由第二金属层形成的至少一个位线；以及

形成在所述第一金属层和所述第二金属层之间的磁性隧道结芯；以及

在所述基板上由所述第一金属层或所述第二金属层中至少一个形成的电感元件。

2.根据权利要求1的集成电路，其中所述电感元件包括由所述第一金属层或所述第二金属层中至少一个形成的螺旋电感器。

3.根据权利要求1的集成电路，其中所述电感元件包括双螺旋电感器，其具有由所述第一金属层形成的第一螺旋形元件、由所述第二金属层形成的第二螺旋形元件以及耦接在所述第一螺旋形元件和所述第二螺旋形元件之间的多个导电通路。

4.根据权利要求1的集成电路，还包括形成在所述电感元件上的磁性屏蔽层。

5.根据权利要求4的集成电路，还包括形成在所述电感元件上的钝化层，所述磁性屏蔽层接触所述钝化层以用作散热器。

6.根据权利要求1的集成电路，其中所述电感元件包括变压器，所述变压器包括由所述第一金属层或所述第二金属层中的一个形成的初级绕组以及由所述第一金属层或所述第二金属层中的另一个形成的次级绕组。

7.根据权利要求6的集成电路，还包括形成在所述初级绕组上以及所述次级绕组上的磁性变压器芯层。

8.根据权利要求6的集成电路，还包括形成在所述初级绕组和所述次级绕组之间的磁性变压器芯层。

9.根据权利要求1的集成电路，其中：

每个数字线包括导电数字元件和由磁性材料形成的第一覆层，所述第一覆层部分地包围所述导电数字元件；

每个位线包括导电位元件和由所述磁性材料形成的第二覆层，所述第二覆层部分地包围所述导电位元件；并且

所述导电元件包括导电电感器线和由所述磁性材料形成的第三覆层，所述第三覆层部分地包围所述导电电感器线。

10.一种形成集成电路器件的方法，所述方法包括：

在基板上由第一金属层形成至少一个数字线；

在所述基板上由第二金属层形成至少一个位线；

在所述基板上在所述第一金属层和所述第二金属层之间形成磁性隧道结芯，所述至少一个数字线、所述至少一个位线和所述磁性隧道结芯包括磁性随机存取存储器(“MRAM”)结构；以及

在所述基板上由所述第一金属层或所述第二金属层中至少一个形成电感元件。

11.根据权利要求10的方法，其中形成所述电感元件的步骤包括与所述至少一个数字线同时地由所述第一金属层、或者与所述至少一个位线同时地由所述第二金属层形成螺旋电感器。

12.根据权利要求10的方法，其中形成所述电感元件的步骤包括：

与所述至少一个数字线同时地由所述第一金属层形成第一螺旋形元件；

与所述至少一个位线同时地由所述第二金属层形成第二螺旋形元件；以及

在所述第一螺旋形元件和所述第二螺旋形元件之间形成多个导电通路。

13.根据权利要求10的方法，其中形成所述电感元件的步骤包括：

与所述至少一个数字线同时地由所述第一金属层形成第一螺旋形元件；

与所述至少一个位线同时地由所述第二金属层形成第二螺旋形元件；

由不同于所述第一金属层和所述第二金属层的至少一个附加金属层形成至少一个附加螺旋形元件；以及

在所述第一螺旋形元件、所述第二螺旋形元件和所述至少一个附加螺旋形元件之间形成多个导电通路。

14.根据权利要求10的方法，还包括在所述电感元件上形成磁性屏蔽层。

15.根据权利要求10的方法，其中形成所述电感元件的步骤包括：

与所述至少一个数字线同时地由所述第一金属层形成初级变压器绕组；以及

与所述至少一个位线同时地由所述第二金属层形成次级变压器绕组。