[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
| 申请号： | 201911215889.4 | 申请日： | 2019-12-02 |
| 公开（公告）号： | CN112993152A | 公开（公告）日： | 2021-06-18 |
| 发明（设计）人： | 周鸣 | 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： | H01L43/12 | 分类号： | H01L43/12;H01L43/08;H01L43/10 |
| 代理公司： | 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 | 代理人： | 吴凡 |
| 地址： | 201203 上海市浦东新*** | 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；
在所述基底上形成底铁磁结构；
在所述底铁磁结构上形成隧穿势垒层，形成所述隧穿势垒层的步骤包括：
形成界面层和非磁绝缘层；
在所述隧穿势垒层上形成顶铁磁结构。
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，形成所述隧穿势垒层的步骤包括：形成界面层；在所述界面层上形成非磁绝缘层；
或者，
形成所述非磁绝缘层；在所述非磁绝缘层上形成界面层；
或者，
形成界面层；在所述界面层上形成非磁绝缘层；在所述非磁绝缘层上形成界面层。
3.如权利要求1或2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述界面层的步骤包括：进行一次或多次界面分层形成步骤，形成所述界面层；所述界面分层形成步骤包括：沉积前驱体层；对所述前驱体层进行还原处理，形成界面分层。
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，采用等离子增强原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺形成所述前驱体层。
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，所述前驱体层的材料包括C10H10Fe。
6.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述还原处理的工艺参数包括：反应气体包括H2；反应气体的流量为0至5000sccm，载气包括氩气和氦气中的一种或两种，偏置功率为0至1000W，腔室压强为0至10mTorr。
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，在所述底铁磁结构上沉积前驱体层的步骤中，所述前驱体层的厚度为至
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述界面层的材料包括Fe。
9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述界面层的步骤中，所述界面层的厚度为至
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，所述非磁绝缘层的材料包括MgO、AlO、AlN或AlON。
11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用电子束蒸发工艺、等离子增强原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺形成所述非磁绝缘层。
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，采用电子束蒸发工艺形成所述非磁绝缘层；
采用电子束蒸发工艺形成所述非磁绝缘层的步骤中，所述工艺参数包括：温度为300℃至500℃。
13.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述界面层上形成非磁绝缘层的步骤中，所述非磁绝缘层的厚度为1纳米至3纳米。
14.一种半导体结构，其特征在于，包括：
基底；
底铁磁结构，位于所述基底上；
隧穿势垒层，位于所述底铁磁结构上，所述隧穿势垒层包括界面层和非磁绝缘层；
顶铁磁结构，位于所述隧穿势垒层上。
15.如权利要求14所述的半导体结构，其特征在于，所述隧穿势垒层包括：界面层和位于所述界面层上的非磁绝缘层；
或者，非磁绝缘层和位于所述非磁绝缘层上的界面层；
或者，界面层、位于所述界面层上的非磁绝缘层和位于所述非磁绝缘层上的界面层。
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