[發(fā)明專利]一種制作半導(dǎo)體元件的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110095432.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN114792702A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯泰成;蔡馥郁;蔡濱祥;林大鈞;侯朝鐘;高葦昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/22
• 分類號(hào): H01L27/22;H01L43/08;H01L43/10;H01L43/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種制作半導(dǎo)體元件的方法。首先提供一基底，該基底包含一MRAM區(qū)域以及一邏輯區(qū)域，然后形成一磁性隧穿結(jié)(magnetic tunnelingjunction,MTJ)于MRAM區(qū)域上，形成一上電極于MTJ上，再進(jìn)行一可流動(dòng)式化學(xué)氣相沉積(flowable chemical vapor deposition,FCVD)制作工藝以形成一第一金屬間介電層環(huán)繞上電極以及MTJ。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制作半導(dǎo)體元件，尤其是涉及一種制作磁阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(magnetoresistive random access memory,MRAM)元件的方法。

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(chǎng)的變化而改變的效應(yīng)，其物理量的定義，是在有無磁場(chǎng)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(jià)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(chǔ)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(chǔ)的數(shù)據(jù)。

上述磁阻效應(yīng)還被應(yīng)用在磁場(chǎng)感測(cè)(magnetic field sensor)領(lǐng)域，例如，移動(dòng)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(dòng)方位等信息。目前，市場(chǎng)上已有各式的磁場(chǎng)感測(cè)技術(shù)，例如，各向異性磁阻(anisotropic magnetoresistance,AMR)感測(cè)元件、巨磁阻(GMR)感測(cè)元件、磁隧穿結(jié)(magnetic tunneling junction,MTJ)感測(cè)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。首先提供一基底，該基底包含一MRAM區(qū)域以及一邏輯區(qū)域，然后形成一磁性隧穿結(jié)(magnetic tunneling junction,MTJ)于MRAM區(qū)域上，形成一上電極于MTJ上，再進(jìn)行一可流動(dòng)式化學(xué)氣相沉積(flowablechemical vapor deposition,FCVD)制作工藝以形成一第一金屬間介電層環(huán)繞上電極以及MTJ。

附圖說明

圖1至圖6為本發(fā)明一實(shí)施例制作一MRAM單元的方法示意圖。

主要元件符號(hào)說明

12:基底

14:MRAM區(qū)域

16:邏輯區(qū)域

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

36:金屬層

38:MTJ堆疊結(jié)構(gòu)

42:下電極

44:固定層

46:阻障層

48:自由層

50:上電極

52:MTJ

56:遮蓋層