[發明專利]電子設備及其制造方法

有效

• 申請號: 201710334454.6
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107706304B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 南基元
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 李少丹;許偉群

1.一種包括半導體存儲器的電子設備，其中，所述半導體存儲器包括：

可變電阻元件，所述可變電阻元件設置在襯底之上并且被構造為呈現用于儲存數據的不同電阻狀態，所述可變電阻元件具有多層結構，并且所述可變電阻元件的最上層為包括金屬的覆蓋層；以及

上接觸插塞，所述上接觸插塞設置在可變電阻元件之上并且耦接到可變電阻元件，

其中，上接觸插塞為單層，并且包括上部和下部，其中，上接觸插塞的下部的側壁與覆蓋層的側壁對準，并且上接觸插塞的上部的側壁不與上接觸插塞的下部的側壁和覆蓋層的側壁對準，并且其中，上接觸插塞的下部與上接觸插塞的上部之間的界面在上接觸插塞中具有最小寬度。

2.根據權利要求1所述的電子設備，其中，上接觸插塞具有類酒杯的形狀。

3.根據權利要求1所述的電子設備，其中，上接觸插塞的上部在朝向可變電阻元件的方向上寬度減小。

4.根據權利要求1所述的電子設備，其中，可變電阻元件包括：

磁隧道結MTJ結構，所述磁隧道結MTJ結構包括具有可變磁化方向的自由層、具有固定磁化方向的釘扎層以及介于自由層與釘扎層之間的隧道阻擋層，以及

其中，所述覆蓋層設置在磁隧道結MTJ結構之上。

5.根據權利要求4所述的電子設備，其中，上接觸插塞與覆蓋層直接接觸。

6.根據權利要求4所述的電子設備，其中，可變電阻元件還包括磁校正層，所述磁校正層設置在磁隧道結MTJ結構與覆蓋層之間并且抵消或減小由釘扎層產生的雜散場的影響。

7.根據權利要求1所述的電子設備，其中，半導體存儲器還包括硬掩模圖案，所述硬掩模圖案設置在上接觸插塞的下部之上，并且具有圍繞上接觸插塞的所述界面的側壁的內側壁和與可變電阻元件的側壁對準的外側壁。

8.根據權利要求7所述的電子設備，其中，硬掩模圖案包括金屬或金屬氧化物。

9.根據權利要求1所述的電子設備，其中，可變電阻元件包括下部和上部，上部設置在下部之上并且具有比下部的寬度窄的寬度，其中，所述上部包括所述覆蓋層，以及

半導體存儲器還包括設置在可變電阻元件的上部的側壁上的保護層圖案。

10.根據權利要求9所述的電子設備，其中，上接觸插塞的下部的側壁與可變電阻元件的上部的側壁對準。

11.根據權利要求9所述的電子設備，其中，上接觸插塞的下部的側壁由保護層圖案圍繞。

12.根據權利要求9所述的電子設備，其中，可變電阻元件包括：

磁隧道結MTJ結構，所述磁隧道結MTJ結構包括具有可變磁化方向的自由層、具有固定磁化方向的釘扎層以及介于自由層與釘扎層之間的隧道阻擋層，以及

磁校正層，所述磁校正層設置在磁隧道結MTJ結構之上并且抵消或減小由釘扎層產生的雜散場的影響，

其中，可變電阻元件的上部包括磁校正層的一部分、磁校正層的全部、磁校正層的全部和磁隧道結MTJ結構的一部分、或磁校正層的全部和磁隧道結MTJ結構的全部。

13.根據權利要求7所述的電子設備，其中，可變電阻元件包括下部和上部，上部設置在下部之上并且具有比下部的寬度窄的寬度，其中，所述上部包括所述覆蓋層，以及

半導體存儲器還包括保護層圖案，所述保護層圖案設置在可變電阻元件的上部的側壁上、上接觸插塞的下部的側壁上以及硬掩模圖案的外側壁上。

14.根據權利要求13所述的電子設備，其中，上接觸插塞的下部的側壁與可變電阻元件的上部對準。