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顶电极互连结构制造技术

技术编号:24333004 阅读:87 留言:0更新日期:2020-05-29 20:40
本公开涉及半导体结构,更具体地,顶电极互连结构以及制造方法。该结构包括:下金属化特征;上金属化特征;与下金属化特征直接接触的底电极;位于底电极之上的一种或多种开关材料;位于一种或多种开关材料之上的顶电极;以及与顶电极和上金属化特征接触的自对准过孔互连。

Top electrode interconnection structure

【技术实现步骤摘要】
顶电极互连结构
本公开涉及半导体结构,更具体地,嵌入在集成电路(IC)的互连结构中的存储器,以及制造方法。
技术介绍
在诸如RRAM(电阻式RAM)、PRAM(相变RAM)、MRAM(磁性RAM)、FRAM(铁电RAM)等的嵌入式存储器件中形成用于顶电极的互连的当前方法中存在许多挑战。这些存储器件包括底金属化和顶金属化,在这些金属层之间具有顶电极、开关材料和底电极。例如,当在执行镶嵌线蚀刻以露出顶电极期间形成顶电极互连时,存在挑战。在该减法方法中,对于该蚀刻减法工艺,存在窄工艺窗口。如果蚀刻太浅,则连接会具有高电阻。如果蚀刻太深,则存在开关层短路的风险。为了解决这些问题,通常使顶电极更厚,如果顶电极材料太厚而不能光学透明,则反过来又需要额外的覆盖掩模。如果使用过孔孔(viahole)图案化工艺(而不是线),则在顶电极互连制造工艺期间也遇到挑战。在这种类型的工艺中,在非存储器过孔(via)着陆在下面的金属层级上之前,过孔可以很好地着陆在顶电极上。在这种情况下,顶电极在蚀刻工艺期间存在高损耗。因此使用较厚的顶电极,这导致与上述相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构,包括:/n下金属化特征;/n上金属化特征;/n与所述下金属化特征直接接触的底电极;/n位于所述底电极之上的一种或多种开关材料;/n位于所述一种或多种开关材料之上的顶电极;以及/n与所述顶电极和所述上金属化特征接触的自对准过孔互连。/n

【技术特征摘要】
20181121 US 16/1976461.一种结构,包括:
下金属化特征;
上金属化特征;
与所述下金属化特征直接接触的底电极;
位于所述底电极之上的一种或多种开关材料;
位于所述一种或多种开关材料之上的顶电极;以及
与所述顶电极和所述上金属化特征接触的自对准过孔互连。


2.根据权利要求1所述的结构,其中所述结构是存储器件。


3.根据权利要求2所述的结构,其中所述存储器件是RRAM(电阻式RAM)、PRAM(相变RAM)或MRAM(磁性RAM)。


4.根据权利要求2所述的结构,进一步包括外围器件或逻辑器件,所述外围器件或逻辑器件包括通过没有任何介于中间的材料的互连结构而被连接在一起的所述下金属化特征和所述上金属化特征。


5.根据权利要求1所述的结构,其中所述自对准过孔互连位于暴露所述顶电极的自形成自对准过孔中。


6.根据权利要求5所述的结构,进一步包括间隔物材料,所述间隔物材料限定所述自形成自对准过孔并围绕所述自对准过孔互连。


7.根据权利要求5所述的结构,进一步包括衬里材料,所述衬里材料限定所述自形成自对准过孔并围绕所述顶电极、所述一种或多种开关材料、所述底电极和所述自对准过孔互连。


8.根据权利要求7所述的结构,进一步包括位于所述衬里材料的内侧上的间隔物材料,所述间隔物材料限定所述自形成自对准过孔并围绕所述自对准过孔互连。


9.根据权利要求1所述的结构,其中所述顶电极由一种或多种导电材料形成,所述导电材料包括:TiN、TaN、WN、Al、Ru、Ir、Pt、Ag、Au、Co、W、Cu或它们的多层膜组合。


10.根据权利要求1所述的结构,其中所述底电极、所述一种或多种开关材料、所述顶电极和所述自对准过孔互连具有垂直对准的侧壁,从而形成垂直柱结构。


11.一种结构,包括:
存储器件,其包括:
第一金属化层;
第二金属化层...

【专利技术属性】
技术研发人员:I·G·金R·A·奥格尔
申请(专利权)人:格芯公司
类型:发明
国别省市:开曼群岛;KY

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