半导体器件的制造方法及半导体器件技术

本发明专利技术实施例提供一种半导体器件的制造方法及半导体器件，属于半导体制造技术领域。所述制造方法包括：在半导体衬底上依次沉积底电极膜层、磁隧道结MTJ膜层、金属硬掩膜层和介质硬掩膜层；以介质硬掩膜层和金属硬掩膜层为刻蚀掩蔽层，在磁隧道结MTJ膜层上，形成磁隧道结MTJ；光刻底电极层图形，底电极层图形跨过磁隧道结MTJ，沿第一方向为条形，沿着第二方向的光刻胶宽度小于等于预设宽度；以及基于底电极层图形，在底电极膜层上形成底电极层。本发明专利技术实施例所提供的基于微纳工艺的半导体器件的制造方法，能够使半导体器件的底电极层图形在第二方向的光刻设计宽度小于等于磁隧道结MTJ在第二方向的长度与光刻的套刻误差*2之差，以使翻转电流Ic最小化。使翻转电流Ic最小化。使翻转电流Ic最小化。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的制造方法及半导体器件


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体地涉及一种半导体器件的制造方法及半导体器件。

技术介绍

[0002]自旋轨道矩磁随机存储器(Spin Orbit Torque
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Magnetic Random Access Memory，SOT
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MRAM)是一种利用电流，翻转磁隧道结（Magnetic Tunnel Junction，MTJ）的磁性自由层，来实现数据存储的存储设备。SOT
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MRAM具有高速读写和低功耗的优点，应用前景广阔。SOT
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MRAM的数据写入过程是将磁隧道结MTJ的磁性膜堆沉积在重金属底电极层上，通过在重金属底电极层中注入电流，利用重金属的自旋轨道矩效应，实现在重金属底电极层产生的自旋流中角动量，向磁性自由层的转移，进而调控磁性自由层的磁矩方向。例如，当重金属底电极层中的电流方向为正、且达到翻转电流或翻转阈值（记作Ic）以上时，磁性自由层的磁矩方向与磁性参考层平行，磁隧道结MTJ为低阻态；当重金属底电极层中的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述半导体器件的制造方法包括：在半导体衬底上依次沉积底电极膜层、磁隧道结MTJ膜层、金属硬掩膜层和介质硬掩膜层；以所述介质硬掩膜层和所述金属硬掩膜层为刻蚀掩蔽层，在所述磁隧道结MTJ膜层上，形成磁隧道结MTJ；在形成所述磁隧道结MTJ的半导体结构上，光刻底电极层图形，所述底电极层图形跨过所述磁隧道结MTJ，沿第一方向为条形，沿着第二方向的光刻胶宽度小于等于预设宽度，其中，所述第一方向、所述第二方向为平行于所述衬底且相互垂直的方向；以及基于所述底电极层图形，在所述底电极膜层上形成底电极层。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，沉积所述磁隧道结MTJ膜层包括：在所述底电极膜层上依次沉积自由层、势垒层和参考层。3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述以所述介质硬掩膜层和所述金属硬掩膜层为刻蚀掩蔽层，在所述磁隧道结MTJ膜层上，形成磁隧道结MTJ，包括：在所述介质硬掩膜层上，光刻出磁隧道结MTJ图形；基于所述磁隧道结MTJ图形，使用反应离子刻蚀法，刻蚀所述介质硬掩膜层至所述金属硬掩膜层；以所述介质硬掩膜层为刻蚀掩蔽层，使用反应离子刻蚀法，刻蚀所述金属硬掩膜层至所述磁隧道结MTJ膜层；以及以所述金属硬掩膜层为刻蚀掩蔽层，使用离子束刻蚀法，刻蚀所述磁隧道结MTJ膜层至所述底电极膜层，以形成所述磁隧道结MTJ。4.根据权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在所述在半导体衬底上依次沉积底电极膜层、磁隧道结MTJ膜层、金属硬掩膜层和介质硬掩膜层之前，所述半导体器件的制造方法还包括：根据所述介质硬掩膜层和所述金属硬掩膜层的刻蚀选择比，确定所述介质硬掩膜层和所述金...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云鹏，郭宗夏，殷加亮，马晓姿，刘宏喜，曹凯华，王戈飞，
申请(专利权)人：致真存储北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：