[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 201910984109.6 | 申请日: | 2019-10-16 |
公开(公告)号: | CN112670313A | 公开(公告)日: | 2021-04-16 |
发明(设计)人: | 金吉松 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L27/22 | 分类号: | H01L27/22;H01L43/02;H01L43/08;H01L43/12 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 徐文欣 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底包括存储区域和逻辑区域,所述存储区域内具有第一导电层,所述逻辑区域内具有第二导电层,且所述基底暴露出所述第一导电层顶部表面和所述第二导电层顶部表面;
在所述第一导电层表面形成第一电极层、位于第一电极层表面的磁隧道结以及位于所述磁隧道结表面的第二电极层;
在所述基底上形成第一介质层,所述第一介质层覆盖第一电极层侧壁表面、磁隧道结侧壁表面、第二电极层侧壁表面和顶部表面;
在所述第一介质层内形成第三导电层,所述第三导电层底部和第二电极层顶部表面相接触。
2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:形成所述第一电极层之前,在所述逻辑区域表面形成刻蚀停止层。
3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述刻蚀停止层的形成方法包括:在所述基底表面形成停止材料层;在所述逻辑区域上的停止材料层表面形成第一图形化层,且所述第一图形化层暴露出存储区域上的停止材料层表面;采用第一刻蚀工艺,以所述第一图形化层为掩膜,刻蚀所述停止材料层,直至暴露出基底表面,形成所述刻蚀停止层。
4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一刻蚀工艺对停止材料层的刻蚀速率大于对基底的刻蚀速率,所述第一刻蚀工艺对停止材料层的刻蚀速率大于对第一导电层的刻蚀速率。
5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述停止材料层的材料和基底的材料不同,且所述停止材料层的材料和第一导电层的材料不同;所述停止材料层的材料包括:氧化硅、氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一介质层的形成方法包括:在所述基底上形成覆盖第一电极层侧壁表面、磁隧道结侧壁表面、第二电极层侧壁表面和顶部表面、以及第二导电层表面的第一介质材料膜,且所述第一介质材料膜顶部表面高于第二电极层的顶部表面;平坦化所述第一介质材料膜,形成所述第一介质层。
7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:形成第一介质层之后,在所述第一介质层内形成插塞,所述第三导电层底部和所述插塞顶部表面相接触,且所述插塞位于第二导电层表面。
8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一介质层顶部表面高于第二电极层顶部表面;所述插塞和第三导电层的形成方法包括:在所述第一介质层内形成通孔和沟槽,所述沟槽底部暴露出通孔和第二电极层顶部表面,所述通孔底部暴露第二导电层表面;在所述通孔内、沟槽内以及第一介质层表面形成导电材料膜;平坦化所述导电材料膜,直至暴露出第一介质层表面,在所述通孔内形成所述插塞,在所述沟槽内形成所述第三导电层。
9.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述插塞的材料包括:铜、钨、铝、钛和钽中的一种或者几种;所述第三导电层的材料包括:铜、钨、铝、钛和钽中的一种或者几种。
10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:形成所述第一电极层、磁隧道结以及第二电极层之后,形成所述第一介质层之前,在所述基底表面、第一电极层侧壁表面、磁隧道结侧壁表面以及第二电极层侧壁表面和顶部表面形成保护层。
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护层和介质层的材料不同;所述保护层的材料包括:氧化硅、氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。
12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一电极层的材料包括:铜、钨、铝、钛、氮化钛、钽中的一种或者几种组合。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的