[发明专利]集成芯片及其制造方法在审
申请号: | 202010269632.3 | 申请日: | 2020-04-08 |
公开(公告)号: | CN112670405A | 公开(公告)日: | 2021-04-16 |
发明(设计)人: | 张耀文;闵仲强;庄学理;王宏烵;杨宗学;曾元泰;黄胜煌;林佳桦 | 申请(专利权)人: | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
主分类号: | H01L43/08 | 分类号: | H01L43/08;H01L43/02;H01L43/12;H01L27/22 |
代理公司: | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人: | 顾伯兴 |
地址: | 中国台湾新竹科*** | 国省代码: | 台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 集成 芯片 及其 制造 方法 | ||
1.一种集成芯片,包括:
介电结构,上覆于衬底;
磁阻随机存取存储单元,设置在所述介电结构内,其中所述磁阻随机存取存储单元包括包夹在底部电极与顶部电极之间的磁性隧道结;
导电线,上覆于所述顶部电极以及设置在所述介电结构内;以及
侧壁间隔物结构,沿着所述磁性隧道结以及所述顶部电极的侧壁不断延伸,其中所述侧壁间隔物结构包括第一侧壁间隔物层、第二侧壁间隔物层以及包夹在所述第一侧壁间隔物层与所述第二侧壁间隔物层之间的保护侧壁间隔物层,其中所述第一侧壁间隔物层以及所述第二侧壁间隔物层包括第一材料,所述保护侧壁间隔物层包括与所述第一材料不同的第二材料。
2.根据权利要求1所述的集成芯片,更包括:
顶部电极通孔,设置在所述导电线与所述顶部电极之间,其中所述顶部电极通孔的下部表面包括设置在所述顶部电极的上部表面下方的一个或多个区段,其中所述顶部电极通孔接触所述保护侧壁间隔物层的上部表面。
3.根据权利要求2所述的集成芯片,其中所述顶部电极通孔的所述下部表面的宽度大于所述顶部电极的所述上部表面的宽度。
4.根据权利要求2所述的集成芯片,其中所述保护侧壁间隔物层包括弯曲的相对侧壁,其中所述顶部电极通孔的所述下部表面与所述保护侧壁间隔物层的所述弯曲的相对侧壁共形且所述顶部电极通孔的所述下部表面直接接触所述保护侧壁间隔物层的所述弯曲的相对侧壁。
5.根据权利要求2所述的集成芯片,其中所述磁性隧道结包括设置在自由层与固定层之间的隧道阻挡层,其中所述顶部电极通孔的所述下部表面在所述隧道阻挡层的顶部表面下方延伸。
6.一种集成芯片,包括:
衬底;
底部电极,上覆于所述衬底;
磁性隧道结,上覆于所述底部电极;
顶部电极,上覆于所述磁性隧道结;
顶部电极通孔,上覆于所述顶部电极,其中所述顶部电极通孔的最小宽度大于所述磁性隧道结的最大宽度;
第一侧壁间隔物层,沿着所述磁性隧道结的外侧壁以及所述顶部电极的外侧壁设置,其中所述第一侧壁间隔物层包括第一材料;
第二侧壁间隔物层,沿着所述顶部电极的所述外侧壁设置,其中所述第二侧壁间隔物层包括所述第一材料;以及
保护侧壁间隔物层,设置在所述第一侧壁间隔物层与所述第二侧壁间隔物层之间,其中所述保护侧壁间隔物层包括与所述第一材料不同的第二材料,其中所述保护侧壁间隔物层的上部表面竖直地位于所述磁性隧道结的顶部表面上方,其中通过所述第一侧壁间隔物层将所述保护侧壁间隔物层与所述磁性隧道结的所述外侧壁分隔开,所述保护侧壁间隔物层直接接触所述顶部电极的所述外侧壁。
7.根据权利要求6所述的集成芯片,其中所述顶部电极以及所述磁性隧道结分别在所述顶部电极通孔的相对侧壁之间横向隔开。
8.根据权利要求6所述的集成芯片,其中所述保护侧壁间隔物层的所述上部表面设置在所述保护侧壁间隔物层的相对侧壁之间,其中所述顶部电极通孔从所述相对侧壁的第一侧壁不断延伸到所述相对侧壁的第二侧壁,其中所述顶部电极通孔直接接触所述保护侧壁间隔物层的所述相对侧壁和所述上部表面。
9.一种形成集成芯片的方法,包括:
在衬底上方形成存储单元堆叠,其中所述存储单元堆叠包括上覆于磁性隧道结的顶部电极;
围绕所述存储单元堆叠形成侧壁间隔物结构,其中所述侧壁间隔物结构包括第一侧壁间隔物层、第二侧壁间隔物层以及包夹在所述第一侧壁间隔物层与所述第二侧壁间隔物层之间的保护侧壁间隔物层;
在所述侧壁间隔物结构上方形成层间介电结构;
对所述层间介电结构以及所述第二侧壁间隔物层执行第一刻蚀工艺,以限定所述顶部电极上方的开口,其中所述第一刻蚀工艺暴露所述保护侧壁间隔物层的上部表面以及侧壁,其中在所述第一刻蚀工艺期间以比所述保护侧壁间隔物层高的速率刻蚀所述第二侧壁间隔物层以及所述层间介电结构;以及
用导电材料填充所述开口。
10.根据权利要求9所述的形成集成芯片的方法,其中在所述第一刻蚀工艺期间,以第一速率刻蚀所述层间介电结构以及所述第二侧壁间隔物层且以第二速率刻蚀所述保护侧壁间隔物层,其中所述第一速率比所述第二速率快5倍或大于5倍。
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