[發明專利]具有單一底部電極層的存儲器裝置

有效

• 申請號: 201710837641.6
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107887393B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 莊學理;王宏烵;翁烔城;朱文定;廖鈺文;沈桂弘;杜國源;黃勝煌
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11568
• 分類號: H01L27/11568;H01L27/1157;H01L27/11573
• 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

1.一種用于形成存儲器裝置的方法，其包括：

在襯底上方形成層間介電層，其中金屬線安置在所述層間介電層內；

在所述層間介電層上方形成介電保護層；

在所述介電保護層中形成穿過所述介電保護層延伸到所述金屬線的上表面的開口，其中所述介電保護層在所述開口的每一側上具有第一突起，其中每一第一突起在所述介電保護層的上表面上方延伸；

在所述介電保護層和所述開口上方形成鈍化層，其中所述鈍化層接觸所述金屬線且具有第二突起，其中每一第二突起布置于每一第一突起上方且在所述鈍化層的上表面上方延伸；

在所述開口內和所述鈍化層上方形成底部電極層，其中所述底部電極層具有相應地布置在所述第一突起上方的第三突起，其中每一第三突起在所述底部電極層的上表面上方延伸；

對所述底部電極層執行化學機械平面化CMP工藝以從所述底部電極層去除每一第三突起且形成底部電極結構，所述底部電極結構具有平面上表面和從所述底部電極結構的下表面向外突出到所述開口內的凸出部，其中所述底部電極結構的所述平面上表面安置在所述介電保護層的最上表面和所述鈍化層的最上表面上方，其中所述底部電極結構包括底部電極通路BEVA區和底部電極區，和所述BEVA區和所述底部電極區包括單一層；

在所述底部電極結構上方形成存儲器元件，其中所述存儲器元件的底部表面接觸所述底部電極結構的所述平面上表面且還直接布置在所述金屬線的所述上表面上方；和

在所述存儲器元件上方形成頂部電極。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述存儲器元件為磁性隧道結。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述磁性隧道結包括：

底部鐵磁層，其安置在所述底部電極結構上方；

隧道勢壘層，其安置在所述底部鐵磁層上方；和

頂部鐵磁層，其安置在所述隧道勢壘層上方。

4.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括：

在所述存儲器元件和所述頂部電極上方沉積介電間隔件層，其中所述介電間隔件層具有間隔件層側壁；和

對所述底部電極結構和所述介電間隔件層執行蝕刻工藝，使得所述底部電極結構具有與所述間隔件層側壁共面的側壁。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述底部電極結構由氮化鈦TiN、氮化鉭TaN、鉭Ta及/或鈦Ti構成。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述頂部電極包括鉭層和在所述鉭層上的氮化鈦層。

7.根據權利要求1所述的方法，

其中所述存儲器元件的側壁與所述頂部電極的側壁對準。

8.一種用于制造集成電路IC的方法，其包括：

在襯底上方在層間介電層內形成多個金屬層；

在所述層間介電層上方形成介電保護層，其中所述介電保護層具有穿過所述介電保護層延伸到所述多個金屬層中的第一者的上表面的開口，其中所述介電保護層在所述開口的每一側上具有第一突起，其中每一第一突起在所述介電保護層的上表面上方延伸；

在所述介電保護層和所述開口上方形成鈍化層；

在所述鈍化層上方和所述開口內沉積底部電極層；

對所述底部電極層執行化學機械平面化CMP工藝以形成具有平面上表面的平面化底部電極層，其中所述平面化底部電極層具有底部電極通路BEVA區和底部電極區，和所述BEVA區和所述底部電極區包括單一層，且其中所述平面化底部電極層具有從所述平面上表面到所述第一突起中的一者測量的第一厚度和比所述第一厚度大的第二厚度，其中所述第二厚度是從所述平面上表面到所述介電保護層的所述上表面測量的；

在所述平面化底部電極層上方形成電阻轉換層；

在所述電阻轉換層上方形成導電層；

執行第一蝕刻，所述第一蝕刻蝕刻所述導電層和所述電阻轉換層兩者以在電阻轉換元件上方形成頂部電極，其中所述電阻轉換元件直接布置在所述多個金屬層中的所述第一者的所述上表面上方；和

在所述電阻轉換元件和所述頂部電極上方形成介電間隔件層，其中所述介電間隔件層具有間隔件層側壁。