[发明专利]集成芯片及其形成方法

说明书

在一些实施例中，本发明涉及集成芯片。该集成芯片包括磁阻随机存取存储器(MRAM)器件，该MRAM器件由设置在衬底上方的介电结构围绕。MRAM器件包括设置在底部电极和顶部电极之间的磁隧道结。底部电极通孔将底部电极耦合到下部互连线。顶部电极通孔将顶部电极耦合到上部互连线。顶部电极通孔的底面具有第一宽度，该第一宽度小于底部电极通孔的底面的第二宽度。本发明的实施例涉及集成芯片的形成方法。

技术领域

本发明的实施例涉及集成芯片及其形成方法。

背景技术

许多现代电子器件包含配置为存储数据的电子存储器。电子存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器。易失性存储器在供电时存储数据，而非易失性存储器能够在断电时存储数据。磁随机存取存储器(MRAM)器件是下一代非易失性存储器技术的有前景的候选。

发明内容

本发明的实施例提供了一种集成芯片，包括：磁阻随机存取存储器(MRAM)器件，由设置在衬底上方的介电结构围绕，其中，所述磁阻随机存取存储器器件包括设置在底部电极和顶部电极之间的磁隧道结；底部电极通孔，将所述底部电极耦合到下部互连线；以及顶部电极通孔，将所述顶部电极耦合到上部互连线，其中，所述顶部电极通孔的底面具有第一宽度，所述第一宽度小于所述底部电极通孔的底面的第二宽度。

本发明的另一实施例提供了一种集成芯片，包括：底部电极，布置在衬底上方；磁隧道结，设置在所述底部电极上方；顶部电极，设置在所述磁隧道结上方；顶部电极通孔，设置在所述顶部电极上，其中，所述顶部电极通孔沿着垂直于所述衬底的上表面的第一轴居中；以及上部互连线，与所述顶部电极通孔的顶部接触，其中，所述上部互连线沿着第二轴居中，所述第二轴垂直于所述衬底的上表面并且与所述第一轴横向分隔开非零距离。

本发明的又一实施例提供了一种形成集成芯片的方法，包括：在衬底上方的磁阻随机存取存储器器件上方形成上部层间介电层；在所述上部层间介电层上方形成硬掩模结构，所述硬掩模结构具有限定第一开口的侧壁，所述第一开口位于所述磁阻随机存取存储器器件正上方并且沿着垂直于所述衬底的上表面的第一线居中；在所述硬掩模结构上方形成图案化结构，所述图案化结构具有限定第二开口的侧壁，所述第二开口位于所述磁阻随机存取存储器器件正上方并且沿着垂直于所述衬底的上表面的第二线居中，其中，所述第二线从所述第一线横向偏移非零距离；蚀刻位于所述第一开口和所述第二开口的交点正下方的所述上部层间介电层以限定顶部电极导通孔；以及用导电材料填充所述顶部电极导通孔。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了具有磁阻随机存取存储器(MRAM)单元的集成芯片的一些实施例的截面图，MRAM单元包括顶部电极通孔，顶部电极通孔的宽度小于下面的底部电极通孔的宽度。

图2A至图2B示出了具有MRAM单元的集成芯片的一些实施例，该MRAM单元包括顶部电极通孔，顶部电极通孔的宽度小于下面的底部电极通孔的宽度。

图3至图6示出了具有MRAM单元的集成芯片的一些实施例的额外的截面图，该MRAM单元包括顶部电极通孔，顶部电极通孔的宽度小于下面的底部电极通孔的宽度。

图7至图26示出了形成具有MRAM单元的集成芯片的方法的一些实施例的截面图，该MRAM单元包括顶部电极通孔，顶部电极通孔的宽度小于下面的底部电极通孔的宽度。

图27示出了形成具有MRAM单元的集成芯片的方法的一些实施例的流程图，该MRAM单元包括顶部电极通孔，顶部电极通孔的宽度小于下面的底部电极通孔的宽度。

具体实施方式