[發(fā)明專利]半導體結構及半導體結構的形成方法

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• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN113745401A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設計）人: 趙穎石;楊成成;劉歡;陳海洋
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12;H01L27/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣

1.一種半導體結構，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底上的若干相互分立的磁隧道結；

位于所述磁隧道結頂面的第二電極層；

位于所述磁隧道結以及第二電極層側壁面的側墻；

位于所述磁隧道結底面與襯底表面之間，以及側墻底面與襯底表面之間的第一電極層。

2.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述磁隧道結包括：位于所述第一電極層表面的第一電磁層、位于所述第一電磁層表面的隧穿層、位于所述隧穿層表面的第二電磁層。

3.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，還包括：位于所述襯底、第二電極層和側墻表面的第一介電層，所述第一介電層包括第一下層介電層，以及位于第一下層介電層表面的第一上層介電層。

4.如權利要求3所述的半導體結構，其特征在于，所述襯底包括存儲區(qū)，至少1個以上所述磁隧道結、位于該磁隧道結頂面的第二電極層、位于該磁隧道結和襯底之間的第一電極層、位于該磁隧道結側壁面的側墻、以及至少部分所述第一介電層位于所述存儲區(qū)上。

5.如權利要求4所述的半導體結構，其特征在于，還包括：位于所述存儲區(qū)的第一上層介電層內的第一互連結構，所述第一互連結構與所述存儲區(qū)的第二電極層電互連。

6.如權利要求4所述的半導體結構，其特征在于，所述襯底還包括邏輯區(qū)，至少1個以上所述磁隧道結、位于該磁隧道結頂面的第二電極層、位于該磁隧道結和襯底之間的第一電極層、位于該磁隧道結側壁面的側墻、以及至少部分所述第一介電層位于所述邏輯區(qū)上。

7.如權利要求6所述的半導體結構，其特征在于，所述邏輯區(qū)的襯底內具有邏輯電路、所述邏輯電路電互連的第一邏輯互連結構以及包圍所述邏輯電路、第一邏輯互連結構的襯底介質結構。

8.如權利要求7所述的半導體結構，其特征在于，還包括：位于所述邏輯區(qū)的第一下層介電層以及襯底內的第二互連結構，所述第二互連結構與所述第一邏輯互連結構電互連；位于所述第一上層介電層內的第三互連結構，所述第三互連結構與所述第二互連結構電互連。

9.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底表面形成第一電極材料層；

在所述第一電極材料層表面形成若干相互分立的磁隧道結，并且在每個所述磁隧道結頂面形成第二電極層；

在所述磁隧道結以及所述第二電極層側壁面形成側墻；

在形成所述側墻后，去除所述襯底表面暴露的第一電極材料層，以形成第一電極層。

10.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述磁隧道結的方法包括：在所述第一電極材料層表面形成磁隧道結材料層；在所述磁隧道結材料層上形成若干相互分立的第一掩膜結構；以所述第一掩膜結構為掩膜，刻蝕所述磁隧道結材料層，直至暴露出所述第一電極材料層表面。

11.如權利要求10所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，刻蝕所述磁隧道結材料層的工藝包括離子束刻蝕工藝。

12.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述離子束刻蝕工藝的工藝參數包括：采用的氣體包括氬氣、氪氣和氙氣中的至少一種；離子能量范圍為100eV至800eV；離子入射角度范圍為20度至45度，所述離子入射角度為離子入射方向與襯底法線方向之間的夾角。

13.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述形成第一電極層的方法包括：在形成所述側墻后，以所述第二電極層以及所述側墻為掩膜，刻蝕所述第一電極材料層，直至暴露出所述襯底表面。