集成有磁性隧道结的半导体结构及其制造方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种半导体结构，包括：衬底；具有位于衬底上方的栅极和至少部分地位于衬底中的掺杂区域的晶体管区域；在晶体管区域上方的第一金属层；以及位于晶体管区域和第一金属层之间的磁性隧道结(MTJ)。本发明专利技术提供了一种用于制造半导体结构的方法，包括：在衬底上方形成晶体管区域，晶体管区域包括栅极和掺杂区域；在晶体管区域上方形成磁性隧道结(MTJ)，磁性隧道结电连接至晶体管区域；在MTJ上方形成第一金属层，第一金属层电连接至MTJ和晶体管区域。本发明专利技术的实施例还提供了一种制造半导体结构的方法。

Semiconductor structure integrated with magnetic tunnel junction and method for manufacturing the same

The embodiment of the invention provides a semiconductor structure includes a substrate; a gate is disposed over a substrate and a transistor region located at least partially doped regions of the substrate; the first metal layer above the transistor region; and in the magnetic tunnel between the transistor region and a first metal layer (MTJ). The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor structure includes forming a transistor region above the substrate, gate and transistor region comprises a doped region; forming magnetic tunnel junctions in the upper region of the transistor (MTJ), magnetic tunnel junction is electrically connected to the transistor region; a first metal layer is formed on top of the MTJ, the first metal layer is electrically connected to MTJ and a transistor region. Embodiments of the present invention also provide a method of manufacturing a semiconductor structure.

【技术实现步骤摘要】
集成有磁性隧道结的半导体结构及其制造方法
本专利技术涉及集成有磁性隧道结的半导体结构以及制造集成有磁性隧道结的半导体结构的方法。
技术介绍
随着便携式计算器件和无线通信器件使用的增长，存储器件可能需要更高的密度、更低的功耗和/或非易失性。磁性存储器件可以能够满足上述的技术要求。用于磁性存储器件的示例性数据存储机制是磁性隧道结(MTJ)的隧道磁阻(TMR)效应。例如，具有MTJ的磁性存储器件已经发展起来，使得MTJ可以具有数百至数千百分比的TMR比率。通过磁性隧道结(MTJ)形成磁阻式随机存取存储器(MRAM)单元，该单元结构是两个铁磁层被薄绝缘层分隔的结构。当电势差施加至两个铁磁层时，电流通过量子力学隧穿效应流过绝缘阻挡层。MTJ的电阻取决于两个铁磁层中的磁性元件的相对方向。在磁化方向平行(alignedinparallel)时电阻最低而在磁化方向反平行时电阻最高。相对方向的一种可以用于代表“1”而另一种用于代表“0”。通常，多层中的一层(针扎层)的磁化方向保持固定，而另一层(自由层)的磁化方向在写入操作(writeoperation)中设定。MRAM单元的状态可以通过测量磁性隧道结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构，包括：衬底；晶体管区域，包括位于所述衬底上方的栅极以及至少部分位于所述衬底中的掺杂区域；第一金属互连件，位于所述晶体管区域的上方；以及磁性隧道结(MTJ)，位于所述晶体管区域和所述第一金属互连件之间。

【技术特征摘要】
2015.09.30 US 14/871,6851.一种半导体结构，包括：衬底；晶体管区域，包括位于所述衬底上方的栅极以及至少部分位于所述衬底中的掺杂区域；第一金属互连件，位于所述晶体管区域的上方；以及磁性隧道结(MTJ)，位于所述晶体管区域和所述第一金属互连件之间。2.根据权利要求1所述的半导体结构，还包括：所述磁性隧道结的上部电极和下部电极，所述上部电极在所述第一金属互连件的下方。3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述下部电极电连接至所述掺杂区域。4.根据权利要求3所述的半导体结构，其中，所述掺杂区域是源极或漏极。5.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述下部电极电连接至所述栅极。6.一种半导体结构，包括：衬底；晶体管区域，包括位于所述衬底上方的栅极和至少部分位于所述衬底中的掺杂区域；以及第一金属互连件，位于所述晶体管区域的上方；其中，在所述衬底上方的第一区域包括位于所述晶体管区域与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯·卡尔尼茨基，庄学理，黄胜煌，江典蔚，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71