[发明专利]用于MRAM应用的结构的形成方法在审
| 申请号： | 201980081765.3 | 申请日： | 2019-10-18 |
| 公开（公告）号： | CN113196509A | 公开（公告）日： | 2021-07-30 |
| 发明（设计）人： | 安在洙;曾信伟;薛林;马亨德拉·帕卡拉 | 申请（专利权）人： | 应用材料公司 |
| 主分类号： | H01L43/12 | 分类号： | H01L43/12;H01L43/08;H01L43/02 |
| 代理公司： | 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 | 代理人： | 徐金国;赵静 |
| 地址： | 美国加利*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 mram 应用 结构 形成 方法 | ||
1.一种磁性隧道结(MTJ)装置结构，包含：
磁性隧道结(MTJ)柱体结构，设置于基板上；和
间隙，围绕所述MTJ柱体结构。
2.如权利要求1所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述间隙在形成于所述磁性隧道结(MTJ)柱体结构中的自由层中不连续。
3.如权利要求2所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中磁性隧道结(MTJ)柱体结构进一步包含：
膜堆叠，所述膜堆叠具有参考层，设置于隧穿阻挡层上，所述隧穿阻挡层形成于所述自由层上。
4.如权利要求3所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述膜堆叠进一步包含：
合成反铁磁自由(SAF)层，设置于所述参考层上；和
硬掩模层，设置于所述合成反铁磁自由(SAF)层上。
5.如权利要求1所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述间隙进一步在设置于所述自由层上的钝化层中不连续。
6.如权利要求5所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述钝化层的一部分覆盖所述磁性隧道结(MTJ)柱体结构的顶部分。
7.如权利要求3所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述磁性隧道结(MTJ)柱体结构包含间隔层，所述间隔层围绕所述膜堆叠。
8.如权利要求3所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中形成于所述磁性隧道结(MTJ)柱体结构中的所述自由层的宽度大于所述膜堆叠的宽度。
9.如权利要求7所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述间隔层是氮化硅层或氮化碳硅层。
10.如权利要求1所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述间隙的宽度介于约10m与约50nm之间。
11.如权利要求5所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述间隙在设置于间隔层及所述自由层上的所述钝化层中进一步不连续。
12.如权利要求11所述的磁性隧道结(MTJ)装置结构，其中所述间隔层的一部分覆盖所述磁性隧道结(MTJ)柱体结构的顶部分。
13.一种用于形成磁性隧道结(MTJ)装置结构的方法，包含以下步骤：
图案化膜堆叠，所述膜堆叠包含参考层、隧穿阻挡层和自由层，所述自由层设置于所述隧穿阻挡上；
图案化所述参考层及所述隧穿阻挡层，直到暴露所述自由层；
形成间隔层，所述间隔层覆盖经图案化的所述参考层和所述隧穿阻挡层的侧壁；
于所述间隔层上形成介电层，所述介电层覆盖所述间隔层；
形成钝化层，所述钝化层覆盖所述介电层；和
选择性地蚀刻所述钝化层及所述介电层的一部分，以形成间隙，所述间隙围绕所述膜堆叠。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包含以下步骤：
进行图案化处理，以将所述间隙延伸至所述膜堆叠中的所述自由层。
15.如权利要求13所述的方法，进一步包含以下步骤：
进行图案化处理，以将所述间隙延伸至设置于所述自由层上的所述间隔层的一部分。
16.如权利要求13所述的方法，其中所述间隔层围绕与所述间隙相接的所述隧穿阻挡层和经图案化的参考层。
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