[發(fā)明專利]磁隧道接面結(jié)構(gòu)形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811307722.6
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109786546A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 戴品仁;李忠儒;林仲德;呂志偉;田希文;彭泰彥;李乾銘;廖韋豪
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L43/12
• 分類號: H01L43/12;H01L43/08;H01L43/02
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本揭露描述一種磁隧道接面結(jié)構(gòu)形成方法，利用離子束蝕刻制程而非反應性離子蝕刻制程的方法，用以形成磁隧道接面(magnetic tunnel junction；MTJ)結(jié)構(gòu)。例如，此方法包括在互連層上形成磁隧道接面結(jié)構(gòu)層，互連層包括第一區(qū)域及第二區(qū)域。此方法進一步包括沉積遮罩層于第一區(qū)域中的磁隧道接面結(jié)構(gòu)層上方，及形成遮蔽結(jié)構(gòu)于第二區(qū)域中的磁隧道接面結(jié)構(gòu)層上方。此方法亦包括以離子束蝕刻制程蝕刻遮蔽結(jié)構(gòu)之間的磁隧道接面結(jié)構(gòu)層，以在互連層的第二區(qū)域中的介層孔上方形成磁隧道接面結(jié)構(gòu)；及利用離子束蝕刻制程移除互連層的第一區(qū)域中的遮罩層、頂部電極、磁隧道接面堆疊，及底部電極的一部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭露實施例是有關(guān)于一種磁隧道接面結(jié)構(gòu)形成方法。

背景技術(shù)

磁隧道接面(magnetic tunneling junction；MTJ)是磁性隨機存取記憶體(magnetic random access memory；MRAM)中的一體部分。磁隧道接面結(jié)構(gòu)的制造制程可涉及多種操作，如金屬與介電質(zhì)沉積、光微影術(shù)，及蝕刻制程，等等。上述制程中的一些制程可能損害磁隧道接面層，并損害所得磁隧道接面結(jié)構(gòu)的電性。

發(fā)明內(nèi)容

本揭露提供一種磁隧道接面結(jié)構(gòu)形成方法，包括在互連層上形成磁隧道接面(magnetic tunnel junction；MTJ)結(jié)構(gòu)層，此等結(jié)構(gòu)層包括安插于頂部電極與底部電極之間的磁隧道接面堆疊，其中互連層包括第一區(qū)域及第二區(qū)域。此方法進一步包括在第一區(qū)域中于磁隧道接面結(jié)構(gòu)層上方沉積遮罩層；在第二區(qū)域中于磁隧道接面結(jié)構(gòu)層上方形成遮蔽結(jié)構(gòu)，其中遮蔽結(jié)構(gòu)形成于互連層的第二區(qū)域中的介層孔上方。此方法亦包括利用離子束蝕刻制程蝕刻遮蔽結(jié)構(gòu)之間的磁隧道接面結(jié)構(gòu)層，以于互連層的第二區(qū)域中的介層孔上方形成磁隧道接面結(jié)構(gòu)；并利用離子束蝕刻制程移除互連層的第一區(qū)域中的遮罩層、頂部電極、磁隧道接面堆疊，及底部電極的一部分。

附圖說明

本揭露的態(tài)樣在結(jié)合附圖閱讀以下詳細說明時得以最清晰地理解。應注意，依據(jù)產(chǎn)業(yè)慣例，各種特征并非按比例繪制。事實上，各種特征的尺寸可任意增大或減小，以便于論述明晰。

圖1是根據(jù)本揭露一些實施例的形成于兩個互連層之間的示例性磁隧道接面結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖2是根據(jù)本揭露一些實施例的形成磁隧道接面結(jié)構(gòu)的示例性制造方法的流程圖；

圖3是根據(jù)本揭露一些實施例在形成硬遮罩及光阻層之后位于互連層上方的示例性磁隧道接面結(jié)構(gòu)層的橫截面視圖；

圖4是根據(jù)本揭露一些實施例在形成遮蔽結(jié)構(gòu)之后位于互連層上方的示例性磁隧道接面結(jié)構(gòu)層的橫截面視圖；

圖5是根據(jù)本揭露一些實施例在離子束蝕刻制程之后位于互連層上方的示例性磁隧道接面結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖6是根據(jù)本揭露一些實施例在覆蓋層沉積之后于互連層上方的示例性磁隧道接面結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖7是根據(jù)本揭露一些實施例在覆蓋層的回蝕制程之后位于互連層上方的示例性磁隧道接面結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖8是根據(jù)本揭露一些實施例在形成層間介電質(zhì)及頂部互連層之后位于互連層上方的示例性磁隧道接面結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。

具體實施方式

本揭露提供眾多不同實施例或?qū)嵗杂糜趯嵤┍景柑峁说奈锏牟煌卣鳌Ｏ挛拿枋鼋M件及配置的特定實例以簡化本揭露。當然，此僅是實例，并非意欲限制。例如，下文描述中第一特征于第二特征上方的形成可包括第一特征與第二特征直接接觸而形成的實施例，及亦可包括第一特征與第二特征之間可能形成額外特征，以使得第一特征與第二特征不可直接接觸的實施例。此外，本揭露可在各種實例中重復元件符號及/或字母。此重復自身不規(guī)定本文論述的各種實施例及/或配置之間的關(guān)系。