[發(fā)明專利]垂直STT-MRAM的磁性屏蔽

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410500816.0
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN104518080B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.阿林格;K.霍夫曼;K.克諾布洛赫;R.施特倫茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L43/08
• 分類號(hào): H01L43/08;G11C11/15
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進(jìn);胡莉莉

1.一種存儲(chǔ)器，包括：

垂直自旋轉(zhuǎn)移矩（STT）磁性隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器（MRAM）單元的陣列，其中每個(gè)單元具有磁性層堆疊；

磁性屏蔽物，設(shè)置在所述單元之間并且具有至少所述磁性層堆疊的高度的最小高度，以便由此屏蔽所述單元免受存儲(chǔ)器外部磁場(chǎng)的影響；以及

隔離層，直接設(shè)置在所述磁性屏蔽物和頂部電極上；

其中，所述頂部電極通過通孔確保所述磁性層堆疊和金屬層之間的電接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物的高度比所述磁性層堆疊的高度高。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物被定形為具有形成在其頂部邊緣中的至少一個(gè)處的水平突起。

4.根據(jù)權(quán)利要求3的存儲(chǔ)器，其中所述單元中的至少一個(gè)具有形成在所述磁性層堆疊上方的電極，并且所述電極的上部的直徑小于磁性層堆疊的直徑，以便容納所述磁性屏蔽物的水平突起。

5.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物的所述高度是在位于所述單元上方和下方的位線和源極線之間可能的最大高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物被定位成相對(duì)于所述磁性層堆疊內(nèi)的自由磁性層的水平和豎直對(duì)稱布置中的至少一個(gè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物具有至少10000的磁導(dǎo)率。

8.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物具有在50000和140000之間的磁導(dǎo)率。

9.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物由一層或多層鐵磁體構(gòu)成。

10.根據(jù)權(quán)利要求9的存儲(chǔ)器，其中鐵磁體包括選自由以下各項(xiàng)構(gòu)成的合金的組中的合金：鎳（Ni）、鐵（Fe）和/或鈷（Co）。

11.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物包括亞鐵磁體和鐵氧體中的至少一種。

12.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物包括一層或多層不同的材料。

13.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中所述磁性屏蔽物基本上沒有磁矯頑力。

14.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，還包括：

介電襯里，設(shè)置在所述單元和所述磁性屏蔽物之間，并且具有足夠大的厚度來提供電隔離。

15.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲(chǔ)器，其中設(shè)置在所述單元之間的所述磁性屏蔽物的水平寬度足夠大以填充未被邊界磁性堆疊和任何介電襯里占據(jù)的空間。

16.一種產(chǎn)生存儲(chǔ)器的方法，包括：

提供垂直自旋轉(zhuǎn)移矩（STT）磁性隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器（MRAM）單元堆疊；

刻蝕所述單元堆疊以形成單元的陣列，其中每個(gè)單元具有磁性層堆疊；以及

在所述單元之間沉積磁性屏蔽物，

其中所述磁性屏蔽物具有至少所述磁性層堆疊的高度的最小高度，以便由此屏蔽所述單元免受存儲(chǔ)器外部磁場(chǎng)的影響；以及

將隔離層直接設(shè)置在所述磁性屏蔽物和頂部電極上；

其中，所述頂部電極通過通孔確保所述磁性層堆疊和金屬層之間的電接觸。

17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括：

在沉積所述磁性屏蔽物之前，在所述單元的陣列上沉積介電襯里；以及

平面化所述磁性屏蔽物到所述介電襯里。

18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述平面化是化學(xué)機(jī)械平面化（CMP），并且所述介電襯里是CMP停止層。