[發明專利]半導體結構、電極結構及其形成方法有效
| 申請號： | 201611046742.3 | 申請日： | 2016-11-23 |
| 公開（公告）號： | CN107039581B | 公開（公告）日： | 2022-11-29 |
| 發明（設計）人： | 周仲彥;宋福庭;張耀文;劉世昌 | 申請（專利權）人： | 臺灣積體電路制造股份有限公司 |
| 主分類號： | H01L43/08 | 分類號： | H01L43/08;H01L43/12 |
| 代理公司： | 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287 | 代理人： | 路勇 |
| 地址： | 中國臺灣新竹市*** | 國省代碼： | 臺灣;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 半導體 結構 電極 及其 形成 方法 | ||
1.一種半導體結構，其包括：
第N金屬線層；
擴散勢壘層，其位于所述第N金屬線層上方；
第一電極材料沉積，其位于所述擴散勢壘層上方；
第二電極材料沉積，其位于所述第一電極材料沉積上方；
磁性隧穿結MTJ層，其位于所述第二電極材料沉積上方；
頂部電極，其位于所述MTJ層上方；及
第(N+1)金屬線層，其位于所述頂部電極上方；
其中所述擴散勢壘層及所述第一電極材料沉積與電介質層橫向地接觸，所述第一電極材料沉積將所述擴散勢壘層與所述第二電極材料沉積間隔開，且N為大于或等于1的整數；
其中所述擴散勢壘層的頂部表面為不均勻的且所述頂部表面的中心區域高于所述頂部表面的外區域。
2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述第一電極材料沉積以及所述擴散勢壘層的一部分形成朝向所述第N金屬線層漸縮的楔形結構。
3.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述擴散勢壘層包含金屬氮化物材料。
4.根據權利要求3所述的半導體結構，其中所述擴散勢壘層包含氮化鉭TaN。
5.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述第一電極材料沉積包含氮化鈦TiN。
6.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述電介質層包含碳化硅SiC層。
7.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述電介質層包含富硅氧化物SRO層。
8.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述第二電極材料沉積包含TiN。
9.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述半導體結構為磁性隨機存取存儲器MRAM單元。
10.一種半導體結構，其包括：
第N金屬線層；
電介質層，其位于所述第N金屬線層上方；
擴散勢壘層，其安置于所述電介質層中，其中所述擴散勢壘層位于所述第N金屬線層上方且耦合到所述第N金屬線層；
底部電極，其位于所述擴散勢壘層上方；
磁性隧穿結MTJ層，其位于所述底部電極上方；
頂部電極，其位于所述MTJ層上方；及
第(N+1)金屬線層，其位于所述頂部電極上方；
其中所述擴散勢壘層的頂部表面低于所述電介質層的頂部表面，且N為大于或等于1的整數；
其中所述擴散勢壘層的所述頂部表面為不均勻的且所述頂部表面的中心區域高于所述頂部表面的外區域。
11.根據權利要求10所述的半導體結構，其中所述電介質層包含碳化硅SiC層。
12.根據權利要求11所述的半導體結構，其中所述電介質層進一步包含位于所述SiC層上方的富硅氧化物SRO層。
13.根據權利要求10所述的半導體結構，其中所述底部電極包含氮化鈦TiN。
14.根據權利要求10所述的半導體結構，其中所述擴散勢壘層包含金屬氮化物材料。
15.根據權利要求14所述的半導體結構，其中所述擴散勢壘層包含氮化鉭TaN。
16.根據權利要求10所述的半導體結構，其中所述擴散勢壘層的所述頂部表面低于所述電介質層的所述頂部表面達100埃到300埃。
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