半导体结构及其形成方法技术

技术编号:28629117 阅读:59 留言:0更新日期:2021-05-28 16:26
一种半导体结构及其形成方法,所述半导体结构的形成方法包括:提供基底;在所述基底上形成介电层;在所述介电层上形成刻蚀阻挡层;在所述刻蚀阻挡层和介电层中形成露出所述基底的导电通孔;在所述导电通孔和所述刻蚀阻挡层上形成导电材料层;以所述刻蚀阻挡层作为停止层,对所述导电材料层进行第一平坦化处理;去除所述刻蚀阻挡层;去除所述刻蚀阻挡层后,去除高于所述介电层的导电材料层,位于导电通孔内的剩余导电材料层作为导电插塞;在所述介电层和导电插塞上形成电极层;在所述电极层上形成磁性隧道结的叠层结构。本发明专利技术实施例有利于提高磁性隧道结(Magnetic tunnel junction,MTJ)的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术实施例涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
磁性随机存取存储器(MagneticRandomAccessMemory,MRAM)是一种非挥发性的磁性随机存储器,所谓“非挥发性”是指关掉电源后,仍可以保持记忆完整。MRAM器件拥有静态随机存储器(SRAM)的高速读取写入能力,以及动态随机存储器(DRAM)的高集成度,而且基本上可以无限次地重复写入,磁性随机存取存储器是一种“全动能”的固态存储器。因而,其应用前景非常可观,有望主导下一代存储器市场。在MRAM器件中,通过存储元件的磁性状态存储数据。MRAM单元通常由一个晶体管和一个磁性隧道结(MagneticTunnelJunction,MTJ)共同组成一个存储单元。所述MTJ结构包括至少两个电磁层以及用于隔离所述两个电磁层的绝缘层。所述两个电磁层可以维持由绝缘层分隔的两个磁性极化场,其中之一为固定磁性层,或称为被钉扎(pinned)层,其极化方向是固定的:另一个是自由转动磁性层,其极化方向可以外部场的变化而改变。当两个电磁层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:/n提供基底;/n在所述基底上形成介电层;/n在所述介电层上形成刻蚀阻挡层;/n在所述刻蚀阻挡层和介电层中形成露出所述基底的导电通孔;/n在所述导电通孔和所述刻蚀阻挡层上形成导电材料层;/n以所述刻蚀阻挡层作为停止层,对所述导电材料层进行第一平坦化处理;/n去除所述刻蚀阻挡层;/n去除所述刻蚀阻挡层后,去除高于所述介电层的导电材料层,位于导电通孔内的剩余导电材料层作为导电插塞;/n在所述介电层和导电插塞上形成电极层;/n在所述电极层上形成磁性隧道结的叠层结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底;
在所述基底上形成介电层;
在所述介电层上形成刻蚀阻挡层;
在所述刻蚀阻挡层和介电层中形成露出所述基底的导电通孔;
在所述导电通孔和所述刻蚀阻挡层上形成导电材料层;
以所述刻蚀阻挡层作为停止层,对所述导电材料层进行第一平坦化处理;
去除所述刻蚀阻挡层;
去除所述刻蚀阻挡层后,去除高于所述介电层的导电材料层,位于导电通孔内的剩余导电材料层作为导电插塞;
在所述介电层和导电插塞上形成电极层;
在所述电极层上形成磁性隧道结的叠层结构。


2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成所述导电通孔之后,形成所述导电材料层之前,所述半导体结构的形成方法还包括:在所述导电通孔的底部和侧壁、以及所述刻蚀阻挡层上形成扩散阻挡层;
在所述扩散阻挡层上形成填充所述导电通孔的导电材料层;
以所述刻蚀阻挡层作为停止层,对所述扩散阻挡层和导电材料层进行第一平坦化处理;
去除所述刻蚀阻挡层后,去除高于所述介电层的扩散阻挡层和导电材料层。


3.如权利要求1或2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述介电层上形成所述刻蚀阻挡层后,在形成所述导电通孔之前,所述半导体结构的形成方法还包括:在所述刻蚀阻挡层上形成牺牲层;
形成所述导电通孔的步骤中,所述导电通孔还贯穿所述牺牲层;
以所述刻蚀阻挡层作为停止层,对所述导电材料层和牺牲层进行第一平坦化处理,所述第一平坦化处理对所述牺牲层的去除速率大于对刻蚀阻挡层的去除速率。


4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一平坦化处理的步骤中,所述牺牲层和刻蚀阻挡层的去除选择比为2:1至3:2。


5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述牺牲层的材料包括氧化硅。


6.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述牺牲层的步骤中,所述牺牲层的厚度是所述刻蚀阻挡层的厚度的二分之一至三分之二。


7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述刻蚀阻挡层的步骤中,所述刻蚀阻挡层的厚度为20nm至30nm。

【专利技术属性】
技术研发人员:刘盼盼张海洋
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司中芯国际集成电路制造北京有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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