[發明專利]存儲器器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202110802714.4
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113594355A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 陳俊堯;黃勝煌;王宏烵;莊學理
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12;H01L27/22
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

存儲器器件包括底部電極、磁隧道結(MTJ)堆疊件、頂部電極和側壁間隔件。MTJ堆疊件位于底部電極上方。頂部電極位于MTJ堆疊件上方。側壁間隔件橫向地圍繞MTJ堆疊件和頂部電極。側壁間隔件具有從底部電極的最外側壁橫向地回縮的最外側壁。本申請的實施例還涉及制造存儲器器件的方法。

技術領域

本申請的實施例涉及存儲器器件及其制造方法。

背景技術

將半導體存儲器用于包括收音機、電視、手機和個人計算器件作為實例的電子應用的集成電路中。一種類型的半導體存儲器器件包含了將半導體技術與磁性材料和器件相結合的自旋電子器件。通過它們的磁矩而不是電子的電荷，將電子的自旋用于表示位。

一種這樣的自旋電子器件是磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)陣列，其包括設置在不同方向上的導線(字線S和位線)，例如，在不同的金屬層中彼此垂直。將導線夾置在用作磁存儲器單元的磁性隧道結(MTJ)之間。

發明內容

本申請的一些實施例提供了一種存儲器器件，包括：底部電極；磁隧道結(MTJ)堆疊件，位于所述底部電極上方；頂部電極，位于所述磁隧道結堆疊件上方；以及側壁間隔件，橫向地圍繞所述MTJ堆疊件和所述頂部電極，其中，所述側壁間隔件具有從所述底部電極的最外側壁橫向地回縮的最外側壁。

本申請的另一些實施例提供了一種存儲器器件，包括：底部電極；頂部電極，在所述底部電極之上；磁隧道結(MTJ)堆疊件，設置在所述底部電極和所述頂部電極之間；側壁間隔件，橫向地圍繞所述磁隧道結堆疊件和所述頂部電極；蝕刻停止層，橫向地圍繞所述側壁間隔件，所述蝕刻停止層具有與所述底部電極的邊緣對準的最外邊緣；以及金屬結構，穿過所述蝕刻停止層延伸至所述頂部電極。

本申請的又一些實施例提供了一種制造存儲器器件的方法，包括：在底部電極層上方形成磁隧道結(MTJ)層和頂部電極層；將所述頂部電極層圖案化為頂部電極；將所述磁隧道結層圖案化為分別在所述頂部電極之下的磁隧道結堆疊件；在所述頂部電極和所述磁隧道結堆疊件上方沉積間隔件層；蝕刻所述間隔件層以形成分別橫向圍繞所述磁隧道結堆疊件的側壁間隔件；在蝕刻所述間隔件層之后，在所述頂部電極上方形成圖案化的掩模層；以及在所述圖案化的掩模層就位的情況下，執行第一蝕刻工藝以將所述底部電極層圖案化為分別在所述磁隧道結堆疊件之下的底部電極。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的方面。應該指出，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1至圖15B示出了根據本發明的一些實施例的形成具有嵌入式存儲器區域和邏輯區域的集成電路結構的中間階段的截面圖和俯視圖。

圖16至圖18示出了根據本發明的一些實施例的形成具有嵌入式存儲器區域和邏輯區域的集成電路結構的中間階段的截面圖。

圖19示出了根據本發明的一些實施例的包括位于嵌入式存儲器區域中的MRAM單元和位于邏輯區域中的邏輯器件集成電路結構。

圖20是示出根據本發明的一些實施例的形成集成電路結構的方法的流程圖。

具體實施方式

以下公開內容提供了許多用于實現所提供主題的不同部件的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實例。此外，本發明可以在各個實施例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。