[發明專利]用于磁阻存儲器的間隔層

有效

• 申請號: 201610951918.3
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN107068855B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: T·塔瑪塞比;V·B·耐克;K·李;C·S·西特;K·亞馬內
• 申請（專利權）人: 新加坡商格羅方德半導體私人有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12;G11C11/16
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種形成半導體裝置的方法，包括：

提供襯底；

執行后端工藝制程以形成在該襯底上方的下方層級間介電質層級以及在該下方層級間介電質層級上方的第一上方層級間介電質層級；以及

形成磁隧道結堆疊在該下方層級間介電質層級與該第一上方層級間介電質層級之間，其中，該磁隧道結堆疊包括：

磁固定層，該磁固定層包括：

合成反鐵磁層，

復合間隔層，設于該合成反鐵磁層上，該復合間隔層包括：

第一非磁(NM)間隔層，

磁(M)間隔層，設于該第一非磁間隔層上方，以及

第二非磁(NM)間隔層，設于該磁間隔層上方，以及參考層，設于該復合間隔層上方；

隧穿阻擋層，設于該磁固定層上方，以及

磁自由層，設于該隧穿阻擋層上方。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，通過該后端工藝制程形成第二上方層級間介電質層級，該第二上方層級間介電質層級布置于鄰近該第一上方層級間介電質層級，且該磁隧道結堆疊設于該第一上方層級間介電質層級與該第二上方層級間介電質層級之間。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，

該磁間隔層包括鈷基磁層；以及

該第一及第二非磁間隔層包括鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈮(Nb)、釕(Ru)、鈦(Ti)或其組合。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，該鈷基磁間隔層包括鈷-鐵/鎳-硼合金(Co(Fe,Ni)B)。

5.根據權利要求3所述的方法，其中，該鈷基磁間隔層包括鈷基磁連續非晶層。

6.根據權利要求4所述的方法，其中，該磁間隔層包括：

硼的濃度包括約0-40％；以及

鈷的濃度包括約20-60％。

7.根據權利要求3所述的方法，其中，該第一及第二非磁間隔層包括鉭(Ta)。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，該磁間隔層包括單層。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，該磁間隔層包括不連續層。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，形成該復合間隔層包括使用包括該磁間隔層及非磁間隔層的材料的濺鍍靶材而共濺鍍。

11.根據權利要求1所述的方法，其中：

該非磁間隔層通過使用氪氣或氙氣在75W濺鍍而形成；以及

該磁間隔層通過使用氬氣在600W濺鍍而形成。

12.根據權利要求1所述的方法，其中：

該第一非磁間隔層作為基礎層BL；

該磁間隔層與第二非磁間隔層形成雙層M/NM；以及

該復合間隔層包括(BL)/(M/NM)n，其中，n是在該復合堆疊中該基礎層BL上雙層的數目，且n≧1。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，n等于1-5。

14.根據權利要求1所述的方法，其中，該磁隧道結堆疊包括：

設于該自由層上方的覆蓋層；

設于該固定磁層下的晶種層；以及

設于頂部電極及底部電極之間的該磁隧道結堆疊。

15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括設于該自由磁層與覆蓋層之間的第二隧穿阻擋層。

16.根據權利要求1所述的方法，其中，該自由磁層包括磁耦合堆疊，該磁耦合堆疊包括：

第一磁層；

設于該第一磁自由層上的自由間隔層；以及

第二磁自由層。