[發(fā)明專利]一種新型的磁隧穿結(jié)器件及其制造方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201110318281.1 | 申請(qǐng)日： | 2011-10-19 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN103066199A | 公開（公告）日： | 2013-04-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 季明華;韓秀峰;于國強(qiáng) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L43/08 | 分類號(hào)： | H01L43/08;H01L43/12;H01L27/22;G11C11/16 |
| 代理公司： | 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038 | 代理人： | 金曉 |
| 地址： | 100176 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 磁隧穿結(jié) 器件 及其 制造 方法 | ||
1.一種磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，包括：
第一電介質(zhì)層，在所述第一電介質(zhì)層中具有開口；
位于所述開口中的具有杯形形狀的磁隧穿結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述磁隧穿結(jié)由不包含鐵的磁性材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述磁隧穿結(jié)與所述開口是共形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述磁隧穿結(jié)具有位于所述開口側(cè)壁上的側(cè)壁部分和位于所述開口底部的底部部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述杯形的磁隧穿結(jié)是通過大馬士革工藝形成在所述開口中的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中在所述杯形的磁隧穿結(jié)的側(cè)壁頂部具有鈍化層，所述鈍化層封閉所述磁隧穿結(jié)側(cè)壁頂部的邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述鈍化層是通過濺射或注入硅，且隨后進(jìn)行快速退火氧化而形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述鈍化層的厚度為5nm-30nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述磁隧穿結(jié)包括兩個(gè)單層的磁性材料層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述單層的磁性材料層是人工合成的反鐵磁材料層，所述人工合成的反鐵磁材料層由3層組成，即鐵磁材料層-非鐵磁材料層-鐵磁材料層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，其中所述磁隧穿結(jié)以從下至上的順序還包括：底部電極、單層的第一磁性材料層、隧穿絕緣層、單層的第二磁性材料層、頂部電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，還包括位于所述第一磁性材料層與所述底部電極之間的反鐵磁釘扎層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件，還包括：
填充所述杯形磁隧穿結(jié)的第二電介質(zhì)層；
與所述磁隧穿結(jié)的底部電極電連接的第一電接觸，所述第一電接觸將所述磁隧穿結(jié)與位于磁隧穿結(jié)之下的已完成的半導(dǎo)體器件電連接；
在所述杯形的磁隧穿結(jié)中與磁隧穿結(jié)的頂部電極接觸的第二電接觸；
位于所述磁隧穿結(jié)上的金屬層，所述金屬層與所述第二電接觸電連接。
14.一種制造磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件的方法，包括：
在完成的下層半導(dǎo)體器件上形成具有開口的第一電介質(zhì)層；
利用大馬士革工藝在所述開口中形成磁隧穿結(jié)，所述磁隧穿結(jié)具有杯形的形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中利用大馬士革工藝在所述開口中形成磁隧穿結(jié)的步驟進(jìn)一步包括：
順序地沉積底部電極、單層的第一磁性材料層、隧穿絕緣層、單層的第二磁性材料層、頂部電極；
沉積第二電介質(zhì)層；
利用化學(xué)機(jī)械拋光工藝去除開口外的磁隧穿結(jié)和第二電介質(zhì)層，直至暴露出第一電介質(zhì)層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括：
在所述磁隧穿結(jié)的杯形側(cè)壁頂部形成鈍化層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，進(jìn)一步包括：
在所述磁隧穿結(jié)的杯形側(cè)壁頂部濺射或注入Si；
通過快速熱退火使得在所述杯形側(cè)壁頂部形成鈍化層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括：
布置第一金屬接觸，所述第一金屬接觸將所述磁隧穿結(jié)與位于所述磁隧穿結(jié)之下的完成的半導(dǎo)體器件電連接；
在所述第二電介質(zhì)層中形成第二電接觸；
在所述磁隧穿結(jié)上方形成金屬層，所述第二電接觸將所述磁隧穿結(jié)的頂部電極與所述金屬層電連接。
19.一種磁存儲(chǔ)器器件，包括如權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的磁隧穿結(jié)半導(dǎo)體器件。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中芯國際集成電路制造（北京）有限公司，未經(jīng)中芯國際集成電路制造（北京）有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.17sss.com.cn/pat/books/201110318281.1/1.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
