[發明專利]半導體元件及其制作方法

有效

• 申請號: 202110238873.6
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN112968036B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 馮雅圣;林宏展;王裕平;陳禹鈞;邱久容
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H10B61/00
• 分類號: H10B61/00;H10N50/80;H10N50/10;H10N50/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種半導體元件及其制作方法，其中該半導體元件主要包含第一金屬間介電層設于基底上、磁性隧穿結(magnetic?tunneling?junction,MTJ)設于該第一金屬間介電層上、金屬內連線設于MTJ下方并位于第一金屬間介電層內以及間隙壁設于MTJ周圍。其中第一金屬間介電層上表面包含曲面，金屬內連線包含第一傾斜側壁以及第二傾斜側壁且間隙壁是設于第一傾斜側壁以及該第二傾斜側壁上。

本申請是中國發明專利申請(申請號：201810743150.X，申請日：2018年07月09日，發明名稱：半導體元件及其制作方法)的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種半導體元件及其制作方法，尤其是涉及一種磁阻式隨機存取存儲器(Magnetoresistive?Random?Access?Memory,MRAM)及其制作方法。

背景技術

已知，磁阻(magnetoresistance,MR)效應是材料的電阻隨著外加磁場的變化而改變的效應，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，磁阻效應已被成功地運用在硬盤生產上，具有重要的商業應用價值。此外，利用巨磁電阻物質在不同的磁化狀態下具有不同電阻值的特點，還可以制成磁性隨機存儲器(MRAM)，其優點是在不通電的情況下可以繼續保留存儲的數據。

上述磁阻效應還被應用在磁場感測(magnetic?field?sensor)領域，例如，移動電話中搭配全球定位系統(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信息。目前，市場上已有各式的磁場感測技術，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(magnetic?tunneling?junction,MTJ)感測元件等等。然而，上述現有技術的缺點通常包括：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，而有必要進一步改進。

發明內容

本發明一實施例公開一種半導體元件，其主要包含第一金屬間介電層設于基底上、磁性隧穿結(magnetic?tunneling?junction,MTJ)設于該第一金屬間介電層上、金屬內連線設于MTJ下方并位于第一金屬間介電層內以及間隙壁設于MTJ周圍。其中第一金屬間介電層上表面包含曲面，金屬內連線包含第一傾斜側壁以及第二傾斜側壁且間隙壁是設于第一傾斜側壁以及該第二傾斜側壁上。

本發明另一實施例公開一種半導體元件，其主要包含第一金屬間介電層設于基底上、磁性隧穿結(MTJ)設于第一金屬間介電層上、金屬內連線設于該MTJ下方并位于第一金屬間介電層內以及間隙壁設于MTJ周圍，其中金屬內連線包含水平上表面且間隙壁是設于金屬內連線的水平上表面上。

附圖說明

圖1至圖5為本發明一實施例制作一半導體元件的方式示意圖；

圖6至圖9為本發明一實施例制作一半導體元件的方式示意圖。

主要元件符號說明

12????基底????????????????????14????MTJ區域

16????邏輯區域????????????????18????層間介電層

20????金屬內連線結構??????????22????金屬內連線結構

24????金屬間介電層????????????26????金屬內連線

28????停止層??????????????????30????金屬間介電層

32????金屬內連線??????????????34????阻障層