[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及用于制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811324752.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN109755270B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞歷山大·克爾尼斯基;黃勝煌;莊學(xué)理;蔡俊佑;王宏烵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/22
• 分類號(hào): H01L27/22
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 蔣林清

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括：

存儲(chǔ)器區(qū)，其包括：

第N金屬層；

多個(gè)磁性隧道結(jié)MTJ，其在所述第N金屬層上方，所述多個(gè)MTJ具有不同間距及不同臨界尺寸的至少一者；

頂部電極通路，其在所述多個(gè)MTJ的各者上方，所述頂部電極通路的外圍區(qū)域的水平高于所述頂部電極通路的中央?yún)^(qū)域；及

第N+M金屬層，其在所述多個(gè)MTJ上方，

其中N是大于或等于1的整數(shù)，且M是大于或等于1的整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括圍繞所述多個(gè)MTJ且支撐所述頂部電極通路的外圍的氧化物層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括所述多個(gè)MTJ上方的平坦化蝕刻停止層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中根據(jù)俯視圖視角，所述平坦化蝕刻停止層具有從所述多個(gè)MTJ交錯(cuò)的離散圖案。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述平坦化蝕刻停止層包括氮化物或氮氧化物。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括橫向接觸所述多個(gè)MTJ的各者及所述氧化物層的側(cè)壁間隔件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括鄰近所述存儲(chǔ)器區(qū)的邏輯區(qū)，所述邏輯區(qū)包括：

所述第N金屬層；及

所述第N+M金屬層，其具有第N+M金屬線及第N+M金屬通路。

8.一種用于制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括：

形成第N金屬層；

在所述第N金屬層上方形成多個(gè)磁性隧道結(jié)MTJ，所述多個(gè)MTJ具有不同間距及不同臨界尺寸的至少一者；

在所述多個(gè)MTJ的各者上方形成頂部電極通路，其中所述頂部電極通路的外圍區(qū)域的水平高于所述頂部電極通路的中央?yún)^(qū)域；及

在所述多個(gè)MTJ上方形成第N+M金屬層，

其中N是大于或等于1的整數(shù)，且M是大于或等于1的整數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括：

在所述多個(gè)MTJ上方形成側(cè)壁間隔件層；

在所述側(cè)壁間隔件層上方形成氧化物層；

在所述氧化物層上方形成平坦化蝕刻停止層；及

在所述平坦化蝕刻停止層上方形成抗反射涂層ARC。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包括：

在形成所述ARC之前形成犧牲層；及

回蝕所述ARC直到在所述多個(gè)MTJ上方曝光所述氧化物層。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包括：

平坦化所述多個(gè)MTJ上方的所述氧化物層直到所述氧化物層及所述平坦化蝕刻停止層共面。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進(jìn)一步包括：

對(duì)應(yīng)地在所述多個(gè)MTJ的各者上方所述氧化物層中圖案化頂部電極通路溝槽；及

至少在所述頂部電極通路溝槽中形成頂部電極通路層。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述圖案化頂部電極通路溝槽包括：

移除所述氧化物層直到所述側(cè)壁間隔件層曝光；及

移除所述側(cè)壁間隔件層直到所述多個(gè)MTJ的一者的頂部電極曝光。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述形成所述頂部電極通路層包括使所述頂部電極通路層與所述多個(gè)MTJ的一者的頂部電極的頂表面及側(cè)壁接觸。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括：

圖案化所述頂部電極通路層直到所述平坦化蝕刻停止層曝光。