【技术实现步骤摘要】
半导体元件及其制作方法
[0001]本专利技术涉及一种制作半导体元件,尤其是涉及一种制作磁阻式随机存取存储器(magnetoresistive random access memory,MRAM)元件的方法。
技术介绍
[0002]已知,磁阻(magnetoresistance,MR)效应是材料的电阻随着外加磁场的变化而改变的效应,其物理量的定义,是在有无磁场下的电阻差除上原先电阻,用以代表电阻变化率。目前,磁阻效应已被成功地运用在硬盘生产上,具有重要的商业应用价值。此外,利用巨磁电阻物质在不同的磁化状态下具有不同电阻值的特点,还可以制成磁性随机存储器(MRAM),其优点是在不通电的情况下可以继续保留存储的数据。
[0003]上述磁阻效应还被应用在磁场感测(magnetic field sensor)领域,例如,移动电话中搭配全球定位系统(global positioning system,GPS)的电子罗盘(electronic compass)零组件,用来提供使用者移动方位等信息。目前,市场上已有各式的磁场感测技术,例如,各向异性磁阻(anisotropic magnetoresistance,AMR)感测元件、巨磁阻(GMR)感测元件、磁隧穿结(magnetic tunneling junction,MTJ)感测元件等等。然而,上述现有技术的缺点通常包括:较占芯片面积、制作工艺较昂贵、较耗电、灵敏度不足,以及易受温度变化影响等等,而有必要进一步改进。
技术实现思路
[0004]本专利技术 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制作半导体元件的方法,其特征在于,包含:形成磁性隧穿结(magnetic tunneling junction,MTJ)堆叠结构于基底上;形成蚀刻停止层于该磁性隧穿结堆叠结构上;形成第一自旋轨道转矩式(spin orbit torque,SOT)层于该蚀刻停止层上;以及图案化该第一自旋轨道转矩式层、该蚀刻停止层以及该磁性隧穿结堆叠结构以形成磁性隧穿结。2.如权利要求1所述的方法,其中该基底包含MRAM区域以及逻辑区域,该方法包含:形成第一金属间介电层于该基底上;形成第一金属内连线于该MRAM区域的该第一金属间介电层内;形成硬掩模于该第一自旋轨道转矩式层上;形成该磁性隧穿结于该第一金属内连线上;形成遮盖层于该硬掩模以及该第一金属间介电层上;形成第二金属间介电层于该遮盖层上;形成第二自旋轨道转矩式层于该硬掩模以及该第二金属间介电层上;图案化该第二自旋轨道转矩式层;形成第三金属间介电层于该第二自旋轨道转矩式层上;以及形成第二金属内连线于该逻辑区域。3.如权利要求2所述的方法,另包含:图案化该遮盖层;形成该第二金属间介电层于该遮盖层上;去除该遮盖层以及该第二金属间介电层并暴露出该硬掩模,其中该遮盖层顶表面低于该第一自旋轨道转矩式层顶表面;以及形成该第二自旋轨道转矩式层于该硬掩模、该遮盖层以及该第二金属间介电层上。4.如权利要求3所述的方法,另包含图案化该遮盖层以及该第一金属间介电层,其中该遮盖层侧壁切齐该第一金属间介电层侧壁。5.如权利要求2所述的方法,另包含:去除该遮盖层以形成间隙壁环绕该磁性隧穿结、该蚀刻停止层以及该第一自旋轨道转矩式层;形成该第二金属间介电层于该间隙壁上;平坦化该第二金属间介电层;形成该第二自旋轨道转矩式层于该硬掩模以及该第二金属间介电层上;图案化该第二自旋轨道转矩式层;形成该第三金属间介电层于该第二自旋轨道转矩式层上;以及形成该第二金属内连线于该逻辑区域。6.如权利要求2所述的方法,另包含:形成停止层于该第三金属间介电层上;形成第四金属间介电层于该停止层上;形成第三金属内连线于该MRAM区域并连接该第二自旋轨道转矩式层;以及形成第四金属内连线于该逻辑区域并连接该第二金属内连线。
7.一种半导体元件,其特征在于,包含:磁性隧穿结(magnetic tunneling junction,MTJ),设于基底上;第一自旋轨道转矩式(spin orbit torque,SOT)层,设于该磁性隧穿结上;间隙壁,设于该磁性隧穿结以及该第一自旋轨道转矩式层旁;以及第二自旋轨道转矩式层,设于...
【专利技术属性】
技术研发人员:林宏展,王裕平,林建廷,
申请(专利权)人:联华电子股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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