半导体结构及其形成方法技术

本申请提供一种半导体结构及其形成方法，所述形成方法包括：提供衬底，所述衬底表面形成有堆叠层，所述堆叠层包括层叠分布的固定层、隔离层及自由层；刻蚀所述堆叠层，形成分立的磁性隧道结，且所述磁性隧道结顶部的宽度大于底部的宽度；在所述磁性隧道结的侧壁形成侧墙，相邻所述侧墙之间具有缺口，所述缺口顶部的宽度小于底部的宽度；在所述缺口中填充电介质层，且所述电介质层中具有空气隙。本申请的技术方案能够改善RC延迟，提高器件效率。提高器件效率。提高器件效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]STT-MRAM是性能相对较好的一种存储器，与Toggle MRAM相比，STT-MRAM具有更高的密度、更低的功耗和成本。
[0003]STT-MRAM器件由许多磁性隧道结(MTJ)单元组成，通过介电膜将所述MTJ进行隔离，但是目前的介电膜介电常数较高，导致RC延迟，影响器件的速率。
[0004]因此，需要提供一种半导体结构及其形成方法，改善RC延迟，提高器件速率。

技术实现思路

[0005]本申请解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够改善RC延迟，提高器件效率。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面形成有堆叠层，所述堆叠层包括层叠分布的固定层、隔离层及自由层；刻蚀所述堆叠层，形成分立的磁性隧道结，且所述磁性隧道结顶部的宽度大于底部的宽度；在所述磁性隧道结的侧壁形成侧墙，相邻所述侧墙之间具有缺口，所述缺口顶部的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：提供衬底，所述衬底表面形成有堆叠层，所述堆叠层包括层叠分布的固定层、隔离层及自由层；刻蚀所述堆叠层，形成分立的磁性隧道结，且所述磁性隧道结顶部的宽度大于底部的宽度；在所述磁性隧道结的侧壁形成侧墙，相邻所述侧墙之间具有缺口，所述缺口顶部的宽度小于底部的宽度；在所述缺口中填充电介质层，且所述电介质层中具有空气隙。2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述磁性隧道结为底部钉扎，所述自由层的宽度大于所述隔离层、所述固定层的宽度，且所述隔离层和所述固定层的宽度相同，或者，所述自由层、所述隔离层及所述固定层的宽度依次逐渐递减。3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述磁性隧道结为顶部钉扎，所述固定层的宽度大于所述自由层、所述隔离层的宽度，且所述自由层和所述隔离层的宽度相同，或者，所述固定层、所述隔离层及所述自由层的宽度依次逐渐递减。4.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述缺口中填充电介质层的工艺包括：在所述缺口中沉积电介质材料，使所述缺口的顶部宽度逐渐减小，直至所述缺口的顶部封闭，在所述缺口的电介质材料中形成空气隙；平坦化所述电介质材料，使所述电介质材料的表面与所述磁性隧道结的顶面共面，形成电介质层。5.根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用多步沉积工艺在所述缺口中沉积电介质材料，且每一步沉积工艺均包括沉积步骤和紫外处理步骤。6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述沉积步骤采用的方法为化学气相沉积或物理气相沉积。7.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，每一步沉积工艺均形成一子电介质材料层，且每一所述子电介质材料层的厚度不大于500埃。8.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述电介质层的材料包括SiO2、SiON、SiOC、SiCOH及SiCN中的至少一种。9.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述磁性隧道结的侧壁形成侧墙的工艺包括：在所述磁性隧道结的表面、侧壁及相邻所述磁性隧道结之间的衬底表面沉积侧墙材料，且所述磁性隧道结相邻侧壁的侧墙材料之间具有缺口，所述缺口顶部的宽度小于底部的宽度；刻蚀所述侧墙材料，仅保留所述磁性隧道结侧壁的侧墙材料，形成侧墙。10.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨子，徐亮，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：