[發(fā)明專利]半導(dǎo)體元件及其制作方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811286628.7 | 申請日： | 2018-10-31 |
| 公開（公告）號： | CN111129289B | 公開（公告）日： | 2023-05-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 洪慶文;馮雅圣 | 申請（專利權(quán)）人： | 聯(lián)華電子股份有限公司 |
| 主分類號： | H10N50/10 | 分類號： | H10N50/10;H10N50/01;H10B61/00 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 陳小雯 |
| 地址： | 中國臺*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 半導(dǎo)體 元件 及其 制作方法 | ||
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體元件及其制作方法，該制作半導(dǎo)體元件的方法為，首先形成一第一金屬間介電層于一基底上，然后形成一金屬內(nèi)連線于第一金屬間介電層內(nèi)，形成一下電極層以及一固定層于第一金屬間介電層上，形成一犧牲層于該固定層上，圖案化該犧牲層、該固定層以及該下電極層以形成一第一磁性隧穿結(jié)(magnetic?tunneling?junction,MTJ)，形成一第二金屬間介電層環(huán)繞第一MTJ，再去除犧牲層。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件及其制作方法，尤其是涉及一種磁阻式隨機(jī)存取存儲器(Magnetoresistive?Random?Access?Memory,MRAM)及其制作方法。
背景技術(shù)
已知，磁阻(magnetoresistance,MR)效應(yīng)是材料的電阻隨著外加磁場的變化而改變的效應(yīng)，其物理量的定義，是在有無磁場下的電阻差除上原先電阻，用以代表電阻變化率。目前，磁阻效應(yīng)已被成功地運(yùn)用在硬盤生產(chǎn)上，具有重要的商業(yè)應(yīng)用價值。此外，利用巨磁電阻物質(zhì)在不同的磁化狀態(tài)下具有不同電阻值的特點(diǎn)，還可以制成磁性隨機(jī)存儲器(MRAM)，其優(yōu)點(diǎn)是在不通電的情況下可以繼續(xù)保留存儲的數(shù)據(jù)。
上述磁阻效應(yīng)還被應(yīng)用在磁場感測(magnetic?field?sensor)領(lǐng)域，例如，移動電話中搭配全球定位系統(tǒng)(global?positioning?system,GPS)的電子羅盤(electroniccompass)零組件，用來提供使用者移動方位等資訊。目前，市場上已有各式的磁場感測技術(shù)，例如，各向異性磁阻(anisotropic?magnetoresistance,AMR)感測元件、巨磁阻(GMR)感測元件、磁隧穿結(jié)(magnetic?tunneling?junction,MTJ)感測元件等等。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)通常包括：較占芯片面積、制作工藝較昂貴、較耗電、靈敏度不足，以及易受溫度變化影響等等，而有必要進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一實(shí)施例揭露一種制作半導(dǎo)體元件的方法。首先形成一第一金屬間介電層于一基底上，然后形成一金屬內(nèi)連線于第一金屬間介電層內(nèi)，形成一下電極層以及一固定層于第一金屬間介電層上，形成一犧牲層于該固定層上，圖案化該犧牲層、該固定層以及該下電極層以形成一第一磁性隧穿結(jié)(magnetic?tunneling?junction,MTJ)，形成一第二金屬間介電層環(huán)繞第一MTJ，再去除犧牲層。
本發(fā)明另一實(shí)施例揭露一種半導(dǎo)體元件，其主要包含一磁性隧穿結(jié)(MTJ)設(shè)于一基底上，其中該MTJ包含一固定層設(shè)于一下電極層上、一阻障層設(shè)于該固定層上且該阻障層包含U形、一自由層設(shè)于該阻障層上以及一上電極層設(shè)于該自由層上。
本發(fā)明又一實(shí)施例一種半導(dǎo)體元件，其主要包含一磁性隧穿結(jié)(MTJ)設(shè)于一基底上，其中該MTJ包含一固定層設(shè)于一下電極層上、一阻障層設(shè)于該固定層上、一自由層設(shè)于該阻障層上、一上電極層設(shè)于該自由層上以及一間隙壁環(huán)繞該MTJ，其中該阻障層延伸并接觸該間隙壁上表面。
附圖說明
圖1至圖9為本發(fā)明一實(shí)施例制作MRAM單元的方式示意圖；
圖10至圖11為本發(fā)明一實(shí)施例制作MRAM單元的方式示意圖。
主要元件符號說明
12?????基底?????????????????????18?????層間介電層
20?????金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)???????????22?????金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)
24?????金屬間介電層?????????????26?????金屬內(nèi)連線
28?????停止層???????????????????30?????金屬間介電層
32?????金屬內(nèi)連線???????????????34?????阻障層
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