存储设备、电子装置和制造存储设备的方法制造方法及图纸

该存储设备(1)包括：多个存储元件(例如，MTJ元件10)，每个存储元件包括具有固定的磁化方向的固定层、具有可变的磁化方向的存储层、以及设置在固定层和存储层之间的绝缘层；多个存储元件以阵列设置在其上的底层(例如，下绝缘层32)；以及具有底层被层叠在其上的表面的半导体基板(200)。底层具有相对于表面倾斜的倾斜表面(M2)。多个存储元件中的一个被设置在倾斜表面(M2)上。倾斜表面(M2)上。倾斜表面(M2)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】存储设备、电子装置和制造存储设备的方法


[0001]本公开涉及存储设备、电子装置和制造存储设备的方法。

技术介绍

[0002]随着从大容量服务器到移动终端的各种信息装置的快速发展，在构成信息装置的诸如存储器和逻辑的元件中已追求诸如较高集成度、较高速度和较低电力消耗的性能的进一步提升。特别地，非易失性的半导体存储器的进步显著，并且例如，作为大容量文件存储器的闪存正在以驱逐硬盘驱动器的速度扩展。另一方面，考虑到代码存储的使用和对工作存储器的应用，诸如铁电随机存取存储器(FeRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)和相变随机存取存储器(PCRAM)的各种类型的半导体存储器正在被开发，以便取代当前通用的NOR闪存、动态随机存取存储器(DRAM)等。它们中的一些已经被投入到实际使用。
[0003]作为上述半导体存储器之一的MRAM通过使用通过改变MRAM中包括的磁性存储元件的磁性物质的磁化状态(反转磁化方向)的电阻变化来存储信息。因此，可以通过确定由磁化状态的变化所确定的磁性存储元件的电阻状态
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具体地，磁性存储元件的电阻大小来读取存储的信息。该MRAM能够高速操作，几乎可以无限重写(10
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次或更多)，并且具有高可靠性。因此，MRAM已经在诸如工业自动化和飞行器的领域中被使用。此外，MRAM由于其高速操作和高可靠性而被期望在未来扩展到代码存储和工作存储器。
[0004]在如上所述的MRAM中，使用自旋转矩磁化反转来反转磁性物质的磁化的MRAM具有诸如高速操作的上述优点，并且还可以实现低电力消耗和大容量，因此具有更高的期望。注意，使用自旋转矩磁化反转的MRAM被称为自旋转移矩
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磁性随机存取存储器(STT
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MRAM)。
[0005]STT
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MRAM包括具有两个磁性层(存储层和固定层)和夹在磁性层之间的绝缘层(例如，MgO)的磁性隧道结(MTJ)元件作为磁性存储元件。注意，MTJ元件也被称为隧道磁阻(TMR)元件。在上述STT
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MRAM中，已经提出在晶片中形成具有不同的热稳定性
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即，不同的存储层厚度的MTJ元件(例如，专利文献1)。
[0006]引文列表
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：JP 2012
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14787A
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1：S.Mangin等，Nature materials，卷5，2006年3月，第210页

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]在如上所述的STT
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MRAM中，当在晶片中形成诸如用于非易失性(NV)和低功率(LP)用途的具有大幅不同的写入电压的MTJ元件时，可以想到具有不同的绝缘层厚度(例如，MgO膜厚度)的MTJ元素的层叠。在此情况下，由于需要重复用于形成MTJ元件的膜形成(MTJ膜形成)两次或更多次，所以制造步骤的数量增加，并且制造处理变得复杂。
[0013]此外，当MTJ元件布置在晶片的相同平面上时，例如，离子束刻蚀(IBE)处理中的离子束可能在元件间隔变得最窄的地方被附近的一个元件阻挡。在此情况下，变得难以从另一个元件去除导致短路的元件的再沉积物(再附着的沉积物)，因此产量降低。
[0014]因此，本公开提供了能够提高生产率的存储设备、电子装置和制造存储设备的方法。
[0015]问题解决方案
[0016]根据本公开的方面的存储设备包括：多个存储元件，每个存储元件包括具有固定的磁化方向的固定层、具有可变的磁化方向的存储层、以及设置在固定层和存储层之间的绝缘层；底层，多个存储元件以阵列设置在该底层上；以及半导体基板，具有层叠有底层的表面。底层具有相对于所述表面倾斜的倾斜表面，以及多个存储元件中的任一个被设置在倾斜表面上。
附图说明
[0017]图1是图示根据第一实施例的存储设备的示意性配置的示例的透视图。
[0018]图2是图示根据第一实施例的存储设备的示意性配置的示例的截面图。
[0019]图3是图示根据第一实施例的存储元件的示意性配置的示例的截面图。
[0020]图4是图示根据第一实施例的存储元件的制造处理的示例的第一截面图。
[0021]图5是图示根据第一实施例的存储元件的制造处理的示例的第二截面图。
[0022]图6是图示根据第一实施例的MgO膜形成速率的角度相关性的曲线图。
[0023]图7是图示根据第一实施例的基底的第一变形例的截面图。
[0024]图8是图示根据第一实施例的基底的第二变形例的截面图。
[0025]图9是图示形成根据第一实施例的基底的倾斜表面的步骤的示例的第一说明图。
[0026]图10是图示形成根据第一实施例的基底的倾斜表面的步骤的示例的第二说明图。
[0027]图11是图示形成根据第一实施例的基底的倾斜表面的步骤的示例的第三说明图。
[0028]图12是图示根据第二实施例的存储元件的制造处理的示例的第一截面图。
[0029]图13是图示根据第二实施例的存储元件的制造处理的示例的第二截面图。
[0030]图14是图示根据第二实施例的存储元件的制造处理的比较例的截面图。
[0031]图15是图示设置有根据第一实施例或第二实施例的存储设备的成像设备的示意性配置的示例的图。
[0032]图16是图示设置有根据第一实施例或第二实施例的存储设备的游戏机的外观的示例的透视图。
[0033]图17是图示根据图16的游戏机的示意性配置的示例的框图。
具体实施方式
[0034]在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。注意，根据本公开的设备、装置、方法等不受实施例限制。在以下实施例的每个中，相同的部分被给予相同的参考符号以省略冗余描述。
[0035]在下面的描述中，可以单独地实现一个或多个实施例(包括示例和变形例)。另一方面，以下描述的多个实施例中的至少一些可以与其他实施例中的至少一些适当组合。多
个实施例可以包括彼此不同的新的特征。因此，多个实施例可以有助于解决不同的目的或问题，并且可以展现不同的效果。注意，每个实施例中的效果仅仅是示例而不是限制，并且其他效果可以被提供。
[0036]另外，以下描述中所参考的附图是为了便于描述和理解本公开的实施例的附图，并且为了清楚起见，附图中所图示的形状、尺寸、比率等可以与实际的形状、尺寸、比率等不同。此外，附图中所示的元件等可以考虑以下描述和已知技术在设计上适当地修改。此外，在以下描述中，元件等的层叠结构的垂直方向对应于当设置有元件的基板的表面面朝上时的相对方向，并且可以与根据实际重力加速度的垂直方向不同。
[0037]在下面的描述中，在描述磁化方向(磁矩)和磁各向异性时，为了方便起见，使用诸如“垂直方向”(与膜表面垂直的方向或层叠结构的层叠方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种存储设备，包括：多个存储元件，每个存储元件包括具有固定的磁化方向的固定层、具有可变的磁化方向的存储层、以及设置在所述固定层和所述存储层之间的绝缘层；底层，所述多个存储元件以阵列设置在所述底层上；以及半导体基板，具有层叠有所述底层的表面，其中所述底层具有相对于所述表面倾斜的倾斜表面，以及所述多个存储元件中的任一个被设置在所述倾斜表面上。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中所述底层具有与所述表面平行的平坦表面，以及所述多个存储元件被设置在所述平坦表面和所述倾斜表面上。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中所述底层包括相对于所述表面具有不同的倾斜角的多个倾斜表面，以及所述多个存储元件被设置在所述平坦表面和所述多个倾斜表面上。4.根据权利要求1所述的存储设备，其中所述底层包括相对于所述表面具有不同的倾斜方向的多个倾斜表面，以及所述多个存储元件中的任一个被设置在所述多个倾斜表面上。5.根据权利要求4所述的存储设备，其中所述底层包括所述多个倾斜表面，其中所述多个倾斜表面之间的分离距离朝向所述表面逐渐增加，以及所述多个存储元件中的任一个被设置在所述多个倾斜表面上。6.根据权利要求4所述的存储设...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田裕行，佐藤阳，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：