[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

分案申请说明

本申请是于2009年12月25日提交的、申请号为200910258845.X、名称为“半导体器件及其制造方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，并且具体地涉及一种有效地应用于包括多个磁存储器元件的半导体器件及其制造方法的技术。

背景技术

第2004-103071公开号日本专利未审公开(专利文献1)描述了一种与不太可能受扰动磁场影响的磁存储器器件有关的技术。具体而言，包括高导磁率软磁材料的磁导设置于与磁存储器接触或者紧接相邻的位置以便减少扰动磁场对磁存储器的影响。在专利文献1中，关于磁存储器(半导体芯片)在引线框架之上的管芯键合，引线框架包括高导磁率材料，并且半导体芯片装配于这一引线框架之上。专利文献1描述一种通过用高导磁率材料也涂覆半导体芯片的表面来形成磁屏蔽的技术。

第2003-115578公开号日本专利未审公开(专利文献2)描述一种通过保护MRAM(磁随机存取存储器)免受外部磁场并且由此防止外部磁场所致故障而且提高存储器元件的记录/再现操作的稳定性来实现能够高速记录/再现的非易失性存储器的技术。具体而言，专利文献2描述一种形成如下结构的技术，在该结构中MRAM芯片由绝缘层覆盖并且其外围由磁屏蔽结构覆盖(除了适于作为与外界的接口的电极焊盘部分之外)。

第2004-193247公开号日本专利未审公开(专利文献3)描述了一种充分磁屏蔽MRAM元件甚至免受强外部磁场的技术。这里描述磁屏蔽MRAM元件可以确保无问题地操作免受外部磁场并且也可以对减少电子装置的尺寸和重量起作用。具体而言，描述了在包括TMR元件(其中层叠磁化方向固定的磁化固定层和磁化方向可变的记录层)的MRAM元件中，TMR元件由表现1.8特斯拉(T)或者更大的高饱和度磁化的高饱和度磁化材料层磁屏蔽。

第2004-47656公开号日本专利未审公开(专利文献4)描述了一种高效制造具有免受外部磁场的充分磁屏蔽效果的MRAM元件的技术。具体而言，描述如下。在MRAM元件的元件装配表面侧上的晶体管部分的下表面中和在位线的与元件装配表面侧相反的上表面中，分别使用软磁金属来形成第一磁屏蔽层和第二磁屏蔽层，然后在第二磁屏蔽层之上形成钝化膜。这将来自外部磁场的穿透磁通抑制成MRAM元件的反向磁场强度或者更少，由此提高可靠性。另外，通过将软磁金属用于第一磁屏蔽层和第二磁屏蔽层，可以通过溅射来形成这些屏蔽层。如果与形成MRAM元件的各层的目标元件部分地共同使用这一软磁金属，则可以使用与在形成MRAM元件的各层时使用的溅射装置相同的溅射装置来高效地形成第一磁屏蔽层和第二磁屏蔽层。根据专利文献4，在MRAM元件形成于其中的半导体芯片的前表面和后表面中形成高导磁率磁屏蔽，并且所得半导体芯片可以装配到引线框架。

第2003-309196公开号日本专利未审公开(专利文献5)描述了一种提高MRAM元件的记录留存性质的技术。具体而言，在磁屏蔽封装(其中MRAM元件由软磁屏蔽构件密封包围)中，在低频磁场中，到达磁场构件的磁通由于其导磁率的实部的作用而在磁屏蔽构件以内传播并且由此改变磁通的方向。另外在高频磁场中，磁通由于导磁率的虚部的作用而在磁屏蔽构件以内被吸收。另外，MRAM元件的外围由磁屏蔽构件包围，并且保护MRAM元件免受来自各种方向的磁通。因而，可以抑制外部磁场对MRAM元件的影响，并且可以提高MRAM元件的记录留存可靠性。

第2004-221463公开号日本专利未审公开(专利文献6)描述了一种充分磁屏蔽MRAM元件甚至免受强外部磁场并且保证无问题地操作免受外部磁场的技术。具体而言，在包括TMR元件(其中层叠磁化方向固定的磁化固定层和磁化方向可变的记录层)的MRAM元件中，TMR元件由磁屏蔽层磁屏蔽。这时，磁屏蔽层包括层叠结构(该层叠结构包括至少两个软磁材料层)，并且这一层叠结构包括高导磁率材料层和高饱和度磁化材料层。

发明内容

近年来，MRAM(磁随机存取存储器)器件作为新一代非易失性存储器器件已经赢得关注。MRAM器件是非易失性存储器器件，其中使用半导体集成电路中形成的多个存储器单元来非易失性地存储数据，并且可以随机存取相应存储器单元。