[发明专利]在磁存储器中的被包敷的导线的结构及制造方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及磁存储器，以及更具体地涉及一种具有降低的软错误的磁存储器位的阵列。

背景技术

磁电子器件经常使用载流导线来产生影响该器件的磁场。这样的器件可以包括磁场传感器、磁阻随机存取存储器(以下简称为“MRAM”)器件或类似物，并且通常将磁化矢量的取向用于器件操作。在MRAM器件中，例如，存储数据是通过施加磁场并使得MRAM器件中的磁性材料被磁化到两个可能的存储器状态之任一而实现的。用于写入的磁场是通过使电流流过磁性结构外部的导线或者流过磁性结构本身而产生的。

为降低产生给定磁场所需的电流，导线经常在三个侧面上被具有高磁导率的磁层包围。这样的层被称为包敷层，并且它通常将给定磁场所需的电流降低1/2或更多。因此，对于低功率的MRAM以及高密度的MRAM来讲，非常需要包敷层，因为较低的电流能使晶体管更小并且使得用于编程的导线更长。

一般地，包敷材料具有沿材料的轴的一个方向的磁矩，并且位只受到编程过程中位线和数字线中的电流所产生的场的感应。然而，先前已知的包敷结构和形成包敷材料的工艺可能会引入磁位的写入和读出中的错误(有时被称为软错误)。采用蚀刻以提供到位的电接触的工艺步骤，例如，可能会导致该位的顶部电极延伸高于周围的电介质材料，使得在随后设置在其上的包敷材料中产生凸起。这样的凸起能在该包敷中产生非均匀磁化状态，从而改变它产生的场。此外，包敷材料结构可能会在一个或多个位置经历由于特别强的外部场所导致的磁场反向。外部磁场可能会导致围绕导线的包敷材料多个部分中的磁矩反向，产生畴壁。该畴壁，当临近位时，也可能改变由该被包敷的线产生的场。

在该包敷的均匀磁性状态下的这些变化可以在MRAM单元的编程过程中引入错误。例如，该包敷所产生的场可能会减少，使得属于该MRAM器件的总的场可能低于写入的要求，这能够导致编程错误。此外，即使在导体中没有电流的情况下，也可能由该包敷产生场，这也能够导致编程错误。典型的MRAM架构，在当一个MRAM器件被编程时，具有多个暴露在磁场中的位。这些中一半被选中的MRAM器件对来自由于包敷导致的剩余磁场的计划外的编程特别敏感。此外，如果来自该包敷的磁场足够大，甚至在没有编程电流的情况下MRAM器件，也可能被该包敷的场无意地开关。

因此，希望提供一种不太可能产生编程错误的被包敷的导线的结构及制造方法。此外，从接下来本发明的详细说明和所附的权利要求书，结合附图和本发明的背景技术，本发明的其他有利的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

一种形成磁电子器件的方法包括：形成围绕磁位的电介质材料；以不暴露该磁位的方式，蚀刻该电介质材料以在该磁位上方限定开口，该开口具有侧壁；在该电介质材料上方、包括在该侧壁上方沉积包敷材料的覆盖层；通过溅射工艺去除该开口底部中的该覆盖层和该磁位上方的电介质；以及在该开口内形成导电材料以形成位线。这样的工艺降低了由于工艺不规则性导致的错误，该工艺不规则性例如是位的边缘突出并从而引起的形成于其上方的包敷层中的缺陷。这样形成的位线或数字线可选地可以是在端部逐渐变细，以防止位线的磁矩在位线或数字线的端部没有逐渐变细情况下，由于外部磁场导致的可能会发生的位线的磁矩的反向磁化。

附图说明

以下将结合下述附图对本发明进行说明，其中相同的标记表示相同的要素，以及

图1-6是根据一个示例性的实施例的工艺所制造的位和它的相关的位线和数字线的剖面图；

图7是用在磁存储器中被包敷的数字线和位线编程的位的表示图；

图8是用在磁存储器中被包敷的数字线和位线编程的位的表示图，其中该位线的包敷有部分反向磁矩；

图9是已知的位线的顶视图；

图10是根据一个示例性的实施例的位线的底视图；

图11是图10的位线的侧视图；

图12是示出了图9中的已知的位线以及图10和图11中的位线的包敷的反向场的曲线图；以及

图13示出了管芯故障大于2％的百分比与施加到图9的位线以及图10和图11的位线的管芯的外部磁场的对应关系曲线图。

具体实施方式

下面的本发明的详细说明在本质上仅是示例性的，并非意在限制本发明或本发明的应用和使用。并且，前述的本发明的背景技术或以下的本发明的详细说明中所给出的任何理论，都不具有约束的目的。