磁性随机存储器器件的成形方法技术

本发明专利技术涉及一种形成磁性随机存储器（ＭＲＡＭ）的方法以及由此得到的结构，该磁性随机存储器采用了位于存储单元（１０）顶上的牺牲性的盖帽层（２０）。多个带有盖帽层（２０）的单独磁性存储器件（１０）在基板上形成。连续的第一绝缘层（２０，２２）沉积在基板和磁性存储器件之上。至少除去第一绝缘层在磁性存储器件（１０）之上的部分，然后有选择性地从磁性存储器件（１０）中除去盖帽层（２０），从而暴露出磁性存储器件（１０）的活性顶面。磁性存储器件（１０）的顶面凹陷到第一绝缘层（２２）的顶面以下。形成与磁性存储器件（１０）的活性顶面接触的顶部导体。图示的实施方案中，在沉积第一绝缘层（２０，２２）之前，沿着磁性存储器件（１０）的侧面还形成有隔离片（３６）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的说来涉及用于存储数字信息的磁性存储器件，更具体地说，本专利技术涉及用于形成该器件的电触点的方法和结构。
技术介绍
在计算机和计算机系统部件中最常用的数字存储器是动态随机存储器(DRAM)，其中存储在电容中的电压代表了信息的数字位。若没有频繁的刷新周期，存储在电容中的电荷就会丢失，并且信息也将丢失，因此必须给这些存储器供电来保存信息。需要不断供电的存储器称为易失性存储器。非易失性存储器不需要刷新周期来保存其存储的信息，所以它们比易失性存储器耗电量少，并且可以工作在不是总有电的场合。许多应用场合比如汽车的控制系统或者手机中优选或者必须采用非易失性存储器。磁性随机存储器(MRAM)属于非易失性存储器。信息的数字位以交替的磁化方向存储在磁性存储元件或单元中。存储元件可以是简单的薄铁磁膜，或是较复杂的分层磁性薄膜结构，例如隧道磁电阻(TMR)元件或者巨磁电阻(GMR)元件。一般来说，存储器阵列结构由绝缘层覆盖的第一组平行导线、以及位于绝缘层上面与第一组导线垂直的第二组平行导线形成。这两组导线每一个都可以作为位线，另一个作为字线。最简单的配置情况是，磁性存储单元夹在位线和字线中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性随机存储器的成形方法，其包括：在基板上设置磁性存储层的叠层；在所述磁性存储层上沉积盖帽层；去除所述盖帽层和磁性存储层区域，从而限定多个带有盖帽层的单独磁性存储器件；在所述基板和所述磁性存储器件上设置连 续的第一绝缘层；至少除去在所述磁性存储器件上的所述第一绝缘层部分；从所述磁性存储器件选择性地除去盖帽层，从而暴露出所述磁性存储器件的活性顶面；以及成形与所述磁性存储器件的活性顶面相接触的顶部导体。

【技术特征摘要】
US 2002-4-30 10/135,9211.一种磁性随机存储器的成形方法，其包括在基板上设置磁性存储层的叠层；在所述磁性存储层上沉积盖帽层；去除所述盖帽层和磁性存储层区域，从而限定多个带有盖帽层的单独磁性存储器件；在所述基板和所述磁性存储器件上设置连续的第一绝缘层；至少除去在所述磁性存储器件上的所述第一绝缘层部分；从所述磁性存储器件选择性地除去盖帽层，从而暴露出所述磁性存储器件的活性顶面；以及成形与所述磁性存储器件的活性顶面相接触的顶部导体。2.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述盖帽层包括沉积选自由碳、无定形硅、多晶硅、碳化硅和富硅的氧氮化物的材料中选出的材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中，去除所述封装层和所述磁性存储层区域包括在所述盖帽层上沉积掩模，然后对所述掩模进行图样形成，并通过所述掩模中的暴露区域蚀刻所述盖帽层和所述磁性存储层。4.根据权利要求3所述的方法，其中，沉积所述掩模层包括沉积二氧化硅的硬质掩模材料。5.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述第一绝缘层包括通过TEOS(四乙基原硅酸盐)分解而进行二氧化硅的化学气相沉积。6.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述第一绝缘层包括氮化硅的沉积；7.根据权利要求1所述的方法，其中，至少除去所述磁性存储器件上的所述第一绝缘层部分包括化学-机械研磨，直至暴露出盖帽层；8 根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述顶部导体包括沉积覆盖金属层、对所述金属层进行蚀刻以限定所述导体，然后在所述导体上沉积第二绝缘层。9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括沉积第二绝缘层并在其中形成沟槽，所述沟槽比所述盖帽层宽，并在选择性去除所述盖帽层之前整个地穿过所述第二绝缘层进行蚀刻。10.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述顶部导体包括，在选择性除去所述盖帽层后往所述沟槽中沉积金属。11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括，在沉积所述第二绝缘层之前在所述第一绝缘层和所述盖帽层上沉积蚀刻阻止层。12.根据权利要求1所述的方法，其中，至少在所述磁性存储器件上除去所述第一绝缘层部分包括穿过所述第一绝缘层蚀刻开口以暴露出所述盖帽层。13.根据权利要求12所述的方法，其中，形成顶部导体包括，在有选择性地除去所述盖帽层后往所述开口里沉积金属。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述盖帽层包括碳，有选择性地除去包括使用氧气的等离子体蚀刻。15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述盖帽层包括硅，有选择性地除去包括使用卤化物的等离子体蚀刻。16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述盖帽层包括碳化硅，有选择性地除去包括利用Cl2和NF3中的至少之一的蚀刻17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述盖帽层包括富硅的氧氮化物，有选择性的除去包括利用Cl2和NF3中的至少之一的等离子体蚀刻。18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在限定多个单独的磁性存储器件之后，在所述磁性存储器件上沉积隔离片材料，然后进行隔离片蚀刻。19.根据权利要求18所述的方法，其中，进行所述隔离片蚀刻包括优选地蚀刻掉所述隔离片材料层的水平部分，并且蚀刻所述隔离片材料层比蚀刻所述第一绝缘层快。20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述隔离片材料选自由碳化硅和氮化硅组成的组。21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述盖帽层为碳。22.根据权利要求18所述的方法，其中，有选择性地除去所述盖帽层包括蚀刻过程，其除去所述盖帽层比除去所述第一绝缘层快，并且除去所述第一绝缘层比除去所述隔离片材料快。23.根据权利要求18所述的方法，其中，有选择性地除去所述盖帽层包括蚀刻过程，其除去所述盖帽层比除去所述隔离片材料快，并且除去所述隔离片材料比除去所述第一绝缘层快。24.一种用于在具有底层集合电路部件的半导体基板上成形磁电阻存储器的方法，按顺序包括以下步骤形成多个包括带有盖帽层的磁电阻存储层的突起，以作为最外层；在所述多个突起上沉积共形的隔离片材料层；在所述隔离片材料层上进行隔离片蚀刻，从而沿所述突起的侧面形成隔离片；在所述突起、隔离片和所述基板上成形绝缘材料层；至少在所述突起上除去所述绝缘材料；有选择性地蚀刻所述盖帽层；以及进行金属化处理以与所述磁电阻存储层进行接触。25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述盖帽层包括非金属。26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述盖帽层选自由碳、硅、碳化硅和富硅的氧氮化硅组成的组。27.根据权利要求24所述的方法，其中，所述隔离片材料选自由碳化硅和氮化硅组成的组。28.根据权利要求24所述的方法，其中，所述绝缘材料包括由TEOS(四乙基原硅酸盐)形成的二氧化硅。29.根据权利要求24所述的方法，其中，有选择性地蚀刻所述盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克斯海因曼，卡伦西里奥里尼，布拉德J霍华德，
申请(专利权)人：微米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]