磁存储器件制造技术

一种磁存储器件包括：第一导线，在基板上沿第一方向延伸；第一磁图案，在所述第一导线上，所述第一磁图案包括具有不同厚度的第一部分和第二部分；以及第二导电线，在第一磁图案上，并且沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸。

Magnetic memory device

【技术实现步骤摘要】
磁存储器件相关申请的交叉引用2018年11月14日在韩国知识产权局递交的题为“磁存储器件”的韩国专利申请10-2018-0139731的全部公开内容通过引用并入本文。
实施例涉及一种半导体器件，更具体地，涉及包括磁隧道结的磁存储器件。
技术介绍
由于对高速和/或低功耗的电子器件的需求，还需求其中使用的高速和/或低电压半导体存储器件。作为能够满足这些需求的半导体存储器件，已经开发了磁存储器件。磁存储器件可以作为下一代半导体存储器件，这是因为它们具有高速和/或非易失性特性。通常，磁存储器件可以包括磁隧道结(MTJ)。磁隧道结可以包括两个磁性层和设置在两个磁性层之间的绝缘层。可以根据两个磁性层的磁化方向来改变磁隧道结的电阻值。例如，当两个磁性层的磁化方向彼此反向平行时，磁隧道结可以具有相对较高的电阻值。当两个磁性层的磁化方向彼此平行时，磁隧道结可以具有相对较低的电阻值。磁存储器件可以使用磁隧道结的电阻值之差来读/写数据。随着电子工业的发展，对高度集成和/或低功率的磁存储器件的需求越来越高。因此，正在进行各种研究以满足这些需求。
技术实现思路
在一个方面，一种磁存储器件可以包括：第一导线，在基板上沿第一方向延伸；第一导线上的第一磁图案；以及第二导电线，设置在第一磁图案上，并且沿与第一方向交叉的第二方向延伸。第一磁图案可以包括具有不同厚度的第一部分和第二部分。在一个方面，一种磁存储器件可以包括：在基板上沿第一方向延伸的第一导线，第一导线具有从第一导线的顶表面凹进的凹陷部分；磁图案，设置在第一导线上，并且填充凹陷部分；以及第二导线，在磁图案上，并且沿与第一方向交叉的第二方向延伸。在一个方面，一种磁存储器件可以包括：第一导线，在基板上沿第一方向延伸；第一导线上的第一磁图案；以及第二导电线，设置在第一磁图案上，并且沿与第一方向交叉的第二方向延伸。当在平面图中观察时，第一磁图案的中心可以在第二方向上偏离第一导线的与第二导线竖直重叠的第一部分的中心。附图说明通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得清楚，在附图中：图1示出了根据一些实施例的磁存储器件的平面图。图2A示出了沿图1的线I-I′的截面图。图2B示出了第一磁图案和第一导线的放大图。图2C示出了第一导线和磁隧道结图案的放大图。图3示出了沿图1的线II-II′的截面图。图4示出了根据一些实施例的沿图1的线I-I′截取的用来示出磁存储器件的截面图。图5示出了根据一些实施例的沿图1的线I-I′截取的用来示出磁存储器件的截面图。图6示出了根据其他实施例的沿图1的线I-I′截取的用来示出磁存储器件的截面图。图7示出了根据其他实施例的沿图1的线I-I′截取的用来示出磁存储器件的截面图。图8示出了根据一些实施例的磁存储器件的平面图。图9示出了沿图8的线III-III′的截面图。图10示出了根据其他实施例的沿图8的线III-III′截取的用来示出磁存储器件的截面图。图11、图16和图19示出了根据一些实施例的制造磁存储器件的方法中的各阶段的平面图。图12、图14、图17和图20示出了沿图11、图16和图19的线I-I′的截面图。图13、图15、图18和图21示出了沿图11、图16和图19的线II-II′的截面图。具体实施方式图1是示出根据一些实施例的磁存储器件的平面图。图2A示出了根据一些实施例的沿图1的线I-I′截取以示出磁存储器件的截面图。图2B是第一磁图案和第一导线的放大图。图2C是第一导线和磁隧道结图案的放大图。图3是根据一些实施例的沿图1的线II-II′截取以示出磁存储器件的截面图。参考图1、图2A和图3，第一导线110可以设置在基板100上。基板100可以包括半导体基板。半导体基板可以包括例如硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)、硅锗(SiGe)、锗(Ge)或镓-砷(GaAs)。选择元件可以设置在基板100中。选择元件可以是例如场效应晶体管或二极管。第一导线110可以在基板100的顶表面上沿第一方向X延伸。第一导线110可以具有线形。第一导线110可以具有从第一导线110的顶表面112凹进的凹陷部分RP。凹陷部分RP的底表面可以位于顶表面112和第一导线110的底表面之间的水平处。例如，参考图1、图2A和图3，凹陷部分RP可以沿第一方向X延伸穿过第一导线110的整个宽度。在一些实施例中，电极可以连接到第一导线110的两个端部，以允许电流在第一导线110中流动。第一导线110可以包括重金属或掺杂有重金属的材料。例如，第一导线110可以包括‘A’和掺杂有‘B’的‘M’中的至少一种。‘A’可以包括例如钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、锝(Tc)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、镉(Cd)、铟(In)、锑(Sb)、碲(Te)、铪(Hf)、钽(Ta，包括高电阻非晶β-Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、金(Au)、汞(Hg)、铊(T1)、铅(Pb)、铋(Bi)、钋(Po)、砹(At)和/或其任何组合。‘B’可以包括例如钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、磷(P)、硫(S)、锌(Zn)、镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、硒(Se)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、锝(Tc)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、镉(Cd)、铟(In)、锑(Sb)、碲(Te)、碘(I)、镏(Lu)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、金(Au)、汞(Hg)、铊(T1)、铅(Pb)、铋(Bi)、钋(Po)、砹(At)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)和镱(Yb)中的至少一种。‘M’可以包括例如铝(Al)、钛(Ti)，钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、铂(Pt)、金(Au)、汞(Hg)、铅(Pb)、硅(Si)、镓(Ga)、镓-锰(GaMn)或镓-砷(GaAs)中的至少一种。例如，第一导线110可以包括掺杂有铱(Ir)的铜(Cu)和/或掺杂有铋(Bi)的铜(Cu)。第一层间绝缘层120可以设置在基板100的顶表面上，位于第一导线110的两侧，如图3所示。第一层间绝缘层120可以覆盖第一导线110的侧壁。第一层间绝缘层120的顶表面可以位于比凹陷部分RP(图3)的底表面更高的水平处，并且可以位于与第一导线110的顶表面112相同的水平处。例如，第一层间绝缘层120可以包括氧化物层或氮化物层。氧化物层可以是例如氧化硅层、氧化镁层、氧化钽层或氧化铪层。氮化物层可以是例如氮化钛层、氮化钽层或氮化钨层。第二导线310可以设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁存储器件，包括：/n第一导线，在基板上沿第一方向延伸；/n第一磁图案，在所述第一导线上，所述第一磁图案包括具有不同厚度的第一部分和第二部分；以及/n第二导电线，在所述第一磁图案上，并且沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸。/n

【技术特征摘要】
20181114 KR 10-2018-01397311.一种磁存储器件，包括：
第一导线，在基板上沿第一方向延伸；
第一磁图案，在所述第一导线上，所述第一磁图案包括具有不同厚度的第一部分和第二部分；以及
第二导电线，在所述第一磁图案上，并且沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸。


2.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中：
所述第一磁图案具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述第一方向上彼此相对，
所述第一部分与所述第一侧壁相邻，并且
所述第二部分与所述第二侧壁相邻。


3.根据权利要求2所述的磁存储器件，其中，所述第一磁图案的底表面是倾斜的。


4.根据权利要求2所述的磁存储器件，其中，所述第一导线具有从所述第一导线的顶表面凹进的凹陷部分，所述第一磁图案的所述第一部分位于所述凹陷部分中，并且所述第一磁图案的所述第二部分位于所述第一导线的所述顶表面上。


5.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中：
所述第一磁图案还包括第三部分，
所述第一磁图案具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述第一方向上彼此相对，
所述第一磁图案的所述第一部分与所述第一侧壁相邻，
所述第一磁图案的所述第三部分与所述第二侧壁相邻，
所述第一磁图案的所述第二部分在所述第一磁图案的所述第一部分和所述第三部分之间，
所述第一磁图案的所述第一部分的厚度等于所述第一磁图案的所述第三部分的厚度，并且
所述第一磁图案的所述第二部分的厚度大于所述第一磁图案的所述第一部分和所述第三部分的厚度。


6.根据权利要求5所述的磁存储器件，其中，所述第一磁图案的下部是渐缩的。


7.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述第一导线具有从所述第一导线的顶表面凹进的凹陷部分，所述第一磁图案的所述第二部分在所述凹陷部分中，并且所述凹陷部分的宽度小于所述第一磁图案的宽度。


8.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述第一磁图案具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述第二方向上彼此相对，所述第一磁图案的所述第一部分与所述第一侧壁相邻，并且所述第一磁图案的所述第二部分与所述第二侧壁相邻。


9.根据权利要求8所述的磁存储器件，其中，所述第一磁图案暴露所述第一导线的顶表面的一部分。
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【专利技术属性】
技术研发人员：金基雄，金柱显，吴世忠，皮雄焕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR