用于磁致伸缩式随机存取存储器(mram)的小形状因子磁屏蔽的制作方法_2

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一些实现中,提供若干通孔还包括用铁磁材料来填充这些空腔以形成该若干通孔。
[0042]根据一个方面,该管芯封装被纳入在音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。
[0043]第六示例提供了一种管芯封装,其包括封装基板、耦合至该封装基板的管芯、以及围绕该管芯的模制件。管芯封装还包括配置成向管芯提供对穿过管芯封装的底部的底磁场的屏蔽的第一屏蔽装置。管芯封装还包括配置成向管芯提供对穿过管芯封装的顶部的顶磁场的屏蔽的第二屏蔽装置。管芯封装还包括配置成向管芯提供对穿过管芯封装的侧部的侧磁场的屏蔽的第三屏蔽装置。
[0044]根据一个方面,管芯包括对磁场敏感的组件。在一些实现中,该组件是变压器、磁阻式随机存取(MRAM)单元、和/或包括磁性材料的组件中的一者。
[0045]根据一方面,第一屏蔽装置包括位于管芯下方的第一铁磁层。在一些实现中,第二屏蔽装置包括位于管芯上方的第二铁磁层。
[0046]根据一个方面,第三屏蔽装置包括位于管芯的外周界周围的若干通孔。该若干通孔形成于至少该模制件中。通孔包括铁磁材料。在一些实现中,铁磁材料具有高磁导率和高B饱和度。
[0047]根据一个方面,管芯包括包含若干磁阻式随机存取存储器(MRAM)单元的MRAM单元阵列。MRAM单元包括磁隧道结(MTJ)。
[0048]根据一个方面,底磁场、顶磁场和侧磁场至少源自相同的磁场。
[0049]根据一个方面,该管芯封装被纳入在音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。
[0050]第七示例提供了一种管芯,其包括包含若干磁阻式随机存取存储器(MRAM)单元的MRAM单元阵列。该管芯还包括位于MRAM单元阵列上方的第一铁磁层和位于MRAM单元阵列下方的第二铁磁层。该管芯还包括位于至少一个MRAM单元周围的若干通孔。通孔包括铁磁材料。在一些实现中,通孔是贯穿基板通孔。
[0051]第八示例提供了一种管芯封装,其包括封装基板以及包含磁阻式随机存取存储器(MRAM)单元阵列的管芯。(MRAM)单元阵列包括若干MRAM单元。管芯耦合至封装基板。管芯封装还包括位于管芯下方的第一铁磁层和位于管芯上方的第二铁磁层。管芯封装还包括围绕管芯的模制件、以及位于管芯的外周界周围的若干通孔。该若干通孔形成于至少该模制件中。通孔包括铁磁材料。
[0052]附图
[0053]在结合附图理解下面阐述的详细描述时,各种特征、本质、和优点会变得明显,在附图中,相似的附图标记贯穿始终作相应标识。
[0054]图1解说了包括磁阻式随机存取存储器(MRAM)单元阵列的管芯/晶片。
[0055]图2解说了单元的磁隧道结(MTJ)。
[0056]图3A解说了低电阻下的磁隧道结(MTJ)。
[0057]图3B解说了高电阻下的磁隧道结(MTJ)。
[0058]图4A解说了低电阻下的另一磁隧道结(MTJ)。
[0059]图4B解说了高电阻下的另一磁隧道结(MTJ)。
[0060]图5解说了包括MRAM单元阵列和磁屏蔽的管芯。
[0061]图6解说了包括MRAM单元阵列和磁屏蔽的管芯,该MRAM单元阵列包括MRAM单元。
[0062]图7解说了包括MRAM单元阵列和磁屏蔽的另一管芯,该MRAM单元阵列包括另一MRAM单元。
[0063]图8解说了用于制造包括MRAM单元阵列和磁屏蔽的管芯的方法的流程图。
[0064]图9A-C解说了用于制造包括MRAM单元阵列和磁屏蔽的管芯的方法的顺序。
[0065]图10解说了用于制造包括MRAM单元阵列和磁屏蔽的管芯的概览方法的流程图。
[0066]图11解说了包括具有MRAM单元阵列和磁屏蔽的MRAM管芯的管芯封装。
[0067]图12解说了用于制造具有MRAM单元阵列和磁屏蔽的MRAM管芯的方法的流程图。
[0068]图13A-C解说了用于制造包括MRAM单元阵列和磁屏蔽的管芯的方法的顺序。
[0069]图14解说了用于制造具有MRAM单元阵列和磁屏蔽的MRAM管芯的概览方法的流程图。
[0070]图15解说了可与前述集成电路、管芯或封装中的任一者集成的各种电子设备。
[0071]详细描述
[0072]在以下描述中,给出了具体细节以提供对本公开的各方面的透彻理解。但是,本领域普通技术人员将理解,没有这些具体细节也可实践这些方面。例如,电路可能用框图示出以避免使这些方面混淆在不必要的细节中。在其他实例中,公知的电路、结构和技术可能不被详细示出以免使本公开的这些方面不明朗。
[0073]综览
[0074]若干新颖特征关于一种管芯,其包括包含若干磁阻式随机存取存储器(MRAM)单元的MRAM单元阵列。该管芯还包括位于MRAM单元阵列上方的第一铁磁层、位于MRAM单元阵列下方的第二铁磁层、以及位于至少一个MRAM单元周围的若干通孔,该通孔包括铁磁材料。在一些实现中,第一铁磁层、第二铁磁层和该若干通孔定义用于MRAM单元阵列的磁屏蔽。MRAM单元可包括磁隧道结(MTJ)。在一些实现中,该若干通孔至少穿过管芯的金属层和介电层。在一些实现中,通孔是贯穿基板通孔。在一些实现中,铁磁材料具有高磁导率和高B饱和度。若干新颖特征还关于一种管芯封装,其包括封装基板和管芯。该管芯包括具有若干磁阻式随机存取存储器(MRAM)单元的MRAM单元阵列。管芯耦合至封装基板。管芯封装还包括位于管芯下方的第一铁磁层、位于管芯上方的第二铁磁层、围绕管芯的模制件、以及位于管芯的外周界周围的若干通孔。这些通孔形成于至少该模制件中。通孔包括铁磁材料。
[0075]本公开描述了用于MRAM单元阵列和/或MRAM单元的磁屏蔽。然而,本公开中所描述的各种方法和磁屏蔽可被用于/配置/适配成提供用于管芯和/或管芯封装的其他组件的磁屏蔽。这些组件可以包括例如对磁场敏感的组件、变压器、和/或包括磁性材料的组件。在一些实现中,对磁场敏感的组件是其功能性可能因磁场的存在而受到不利影响的组件。
[0076]具有MRAM和磁屏蔽的示例性管芯
[0077]图5概念性地解说了包括磁阻式随机存取存储器(MRAM)和磁屏蔽的管芯/晶片。具体地,图5解说了管芯500,其包括基板502、若干金属和介电层504、MRAM单元阵列506、若干通孔508、第一层510和第二层512。
[0078]MRAM单元阵列506包括若干单元506a_l。该单元包括磁隧道结(MTJ)。在一些实现中,MRAM单元可以是STT-MRAM单元。在一些实现中,通孔508是穿过基板502以及金属和介电层504的通孔。基板可以是硅(Si),或者可以是其他材料,例如,玻璃、蓝宝石等。通孔508可由铁磁材料制成。铁磁材料可以是呈现铁磁性的材料。铁磁材料可具有尚磁导率(μ)和/或高B饱和度。在一些实现中,材料的磁导率是指材料响应于所施加的磁场而获得的磁化程度。在一些实现中,材料的B饱和度是指当磁场的增大不再使材料的磁化增加时材料达到的状态。铁磁材料的示例可以是硅钢、锰锌铁酸盐(MnZn)、和/或透磁合金。如图5中所示,通孔508横向围绕MRAM单元阵列506。在图5的示例中,通孔508位于管芯500的周界上。在一些实现中,通孔508还可以位于来自MRAM单元阵列506的每个MRAM单元(或者一组MRAM单元)周围。在一些实现中,通孔508为管芯500的MRAM单元阵列506提供横向磁屏蔽。
[0079]第一层510和第二层512可以由铁磁材料制成。在一些实现中,第一层510、第二层512和通孔508可以由具有高磁导率和高B饱和度的相同铁磁材料制成。在一些实现中,第一层510和第二层512可以是铁磁膜层(例如,薄膜层)。
[0080]如图5中所示,第一层510涂敷在管芯的前侧(例如,前部)上(例如,管芯的具有凸起区域的一侧)。如图5中进一步示出的,第一层510位于金属和介电层504上方。在一些实现中,管芯的凸起区域(例如,凸起物(例如,焊料)将被耦合于此的区域)被制造在第一层510周围。在第一层510与凸起物(未示出)之间没有电连接。在一些实现中,第一层510包括允许凸起物(或丝焊)与管芯的内部电路相连接的开口。在一些实现中,当在管芯500上制造了最后的金属和介电层之后,在管芯500上放置第一层510。在一些实现中,层510可被提供(例如,插入)在上位金属层(例如,一个或多个金属层504)处以覆盖MRAM单元(例如,MTJ单元),但是具有一个或多个开口以用于上位金属连接。S卩,第一层510可以是管芯500的一个或多个金属层504。
[0081]如图5中所示,第二层512可以涂敷在管芯500的基板502上。具体地,第二层512涂敷在基板502的外部上。在一些实现中,涂敷基板502的外部可被称为涂敷管芯的背侧。
[0082]在一些实现中,第一和第二层510-512为MRAM单元阵列506提供对从管芯的顶部和/或底部(例如,垂直于管芯的顶部和/或底部)穿过管芯500的磁场的磁屏蔽。
[0083]图5解说了具有用于MRAM的磁屏蔽的管芯。然而,图5中所不和所描述的磁屏蔽也可被用于为管芯的其他组件提供磁屏蔽。此类组件可以包括例如对磁场敏感的组件、变压器、和/或包括磁性材料的组件。
[0084]管芯的不同实现可具有不同的MRAM单元阵列。图6_7解说了具有不同MRAM单元阵列的不同管芯。图6解说了包括MRAM单元阵列600和磁屏蔽的管芯。磁屏蔽可包括若干铁磁通孔508、第一铁磁层510和第二铁磁层512。磁屏蔽可提供对可横向(例如,从管芯的侧表面)或者纵向(例如,从管芯的顶表面或底表面)穿过管芯的磁场的磁屏蔽。
[0085]MRAM单元阵列600包括若干MRAM单元,该若干MRAM单元包括MRAM单元601。如图6中所示,MRAM单元601包括漏极602、源极604、第一组件606、旁路线608、层610、固定磁性层612、绝缘层614、可变磁性层616、以及位线618。在一些实现中,固定磁性层612、绝缘层614、以及可变磁性层616定义MRAM单元601的磁隧道结(MTJ)。在一些实现中,MRAM单元601还可以包括写入线620、栅极622以及第二组件624。
[0086]图7解说了包括MRAM单元阵列700和磁屏蔽的另一管芯。图7的磁屏蔽可以类似于图6的磁屏蔽。图7的磁屏蔽可包括若干铁磁通孔508、第一铁磁层510和第二铁磁层512。磁屏蔽可提供对可横向(例如,从管芯的侧表面)或者纵向(例如,从管芯的顶表面或底表面)穿过管芯的磁场的磁屏蔽。
[0087]MRAM单元阵列700包括若干MRAM单元,该若干MRAM单元包括MRAM单元701。如图7中所示,MRAM单元701包括漏极702、源极704、第一组件706、层708、固定磁性层710、金属层712、可变磁性层714、以及位线716。在一些实现中,固定磁性层710、金属层712、以及可变磁性层714定义MRAM单元701的磁隧道结(MTJ)。在一些实现中,MRAM单元701还可以包括栅极718和第二组件720。在一些实现中,MRAM单元701的这种配置可被称
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