存储器器件、磁性隧道结存储器器件及其形成方法技术

一种存储器器件、磁性隧道结存储器器件及其形成方法。顶部电极与硬掩模部分的柱堆叠形成于含有连续参考磁化层、连续非磁性隧道阻挡层以及连续自由磁化层的层堆叠上方。可沉积且各向异性地刻蚀连续介电衬里，以形成内介电间隔件。可各向异性地刻蚀连续自由磁化层、连续非磁性隧道阻挡层以及连续参考磁化层，以形成作为磁性隧道结的相应参考磁化层、相应非磁性隧道阻挡层以及相应自由磁化层的垂直堆叠。内介电间隔件防止硬掩模部分的金属材料在磁性隧道结的侧壁上重新沉积。可去除硬掩模部分，且金属单元接触结构可形成于每一顶部电极的顶部上。

【技术实现步骤摘要】
存储器器件、磁性隧道结存储器器件及其形成方法
本公开实施方式是涉及一种存储器器件、磁性隧道结存储器器件及其形成方法。
技术介绍
半导体存储器器件广泛用于现代电子器件中。一些半导体存储器器件使用包含底部电极、存储器元件以及顶部电极的相应垂直堆叠的存储单元。举例来说，磁性隧道结存储器器件可使用这种垂直堆叠，其中存储器元件包含磁性隧道结。磁性隧道结需要在没有金属污染的情况下进行图案化，以避免内部电短路。
技术实现思路
本公开提供一种磁性隧道结存储器器件，包括：垂直堆叠，包括参考磁化结构、非磁性隧道阻挡以及自由磁化结构，且定位在半导体衬底上方；顶部电极，上覆所述自由磁化结构的中心部分；以及内介电间隔件，上覆所述自由磁化结构的周边部分且横向包围所述顶部电极，且包含锥形外侧壁，所述锥形外侧壁相对于垂直方向具有在2度到10度范围内的锥角。本公开提供一种存储器器件，包括：场效应晶体管，定位在半导体衬底上；金属内连线结构，形成于上覆所述场效应晶体管的介电材料层中；以及磁性隧道结(MTJ)存储单元的阵列，形成于上覆所述介电材料层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性隧道结存储器器件，其特征在于包括：/n垂直堆叠，包括参考磁化结构、非磁性隧道阻挡以及自由磁化结构，且定位在半导体衬底上方；/n顶部电极，上覆所述自由磁化结构的中心部分；以及/n内介电间隔件，上覆所述自由磁化结构的周边部分且横向包围所述顶部电极，且包含锥形外侧壁，所述锥形外侧壁相对于垂直方向具有在2度到10度范围内的锥角。/n

【技术特征摘要】
20200528 US 16/885,3671.一种磁性隧道结存储器器件，其特征在于包括：
垂直堆叠，包括参考磁化结构、非磁性隧道阻挡以及自由磁化结构，且定位在半导体衬底上方；
顶部电极，上覆所述自由磁化结构的中心部分；以及
内介电间隔件，上覆所述自由磁化结构的周边部分且横向包围所述顶部电极，且包含锥形外侧壁，所述锥形外侧壁相对于垂直方向具有在2度到10度范围内的锥角。


2.根据权利要求1所述的磁性隧道结存储器器件，其中所述内介电间隔件的所述锥形外侧壁的底部周边与所述垂直堆叠的外侧壁垂直重合。


3.根据权利要求1所述的磁性隧道结存储器器件，其中所述内介电间隔件具有可变宽度，所述可变宽度随着与包含所述顶部电极的底部表面的水平面的垂直距离而严重减小。


4.根据权利要求1所述的磁性隧道结存储器器件，其中所述参考磁化结构、所述非磁性隧道阻挡以及所述自由磁化结构包含完全定位在共同锥形平面内的侧壁，所述共同锥形平面在垂直横截面视图中具有笔直轮廓且在水平横截面视图中具有闭合二维形状。


5.根据权利要求1所述的磁性隧道结存储器器件，进一步包括：
至少一个介电基质层，横向包围所述垂直堆叠、所述顶部电极以及所述内介电间隔件；以及
金属单元接触结构，形成于所述至少一个介电基质层的上部部分中且接触所述顶部电极的顶部表面。


6.一种存储器器件，其特征在于包括：
场效应晶体管，定位在半导体衬底上；
金属内连线结构，形成于上覆所述场效应晶体管的介电材料层中；以及
磁性隧道结(MTJ)存储单元的阵列，形成于上覆所述介电材料层的介电基质层中，其中所述阵列内的每一磁性隧道结存储单元包括：
垂直堆叠，包括参考磁化结构、非磁性隧道阻挡以及自由磁化结构，且定位在半导体衬底上方；

【专利技术属性】
技术研发人员：柯闵咏，刘世昌，
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