[发明专利]半导体结构及半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构和半导体结构的形成方法，其中，方法包括：提供衬底；在所述衬底表面形成第一电极材料层；在所述第一电极材料层表面形成若干相互分立的磁隧道结，并且在每个所述磁隧道结顶面形成第二电极层；在所述磁隧道结以及所述第二电极层侧壁面形成侧墙；在形成所述侧墙后，去除所述衬底表面暴露的第一电极材料层，以形成第一电极层。从而，提高了半导体结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体结构和半导体结构的形成方法。

背景技术

MRAM(Magnetic Random Access Memory)是一种非挥发性的磁性随机存储器。它拥有静态随机存储器(SRAM)的高速读取写入能力，动态随机存储器(DRAM)的高集成度并且功耗远远的低于DRAM，相对于快闪存储器(Flash)，随着使用时间的增加性能不会发生退化。由于MRAM具有的上述特征，其被称为通用存储器(universal memory)，被认为能够取代SRAM，DRAM，EEPROM和Flash。

与传统的随机存储器芯片制作技术不同，MRAM中的数据不是以电荷或者电流的形式存储，而是一种磁性状态存储，并且通过测量电阻来感应，不会干扰磁性状态。MRAM采用磁隧道结(MTJ)结构来进行数据存储，一般来说，MRAM单元由一个晶体管(1T)和一个磁隧道结(MTJ)共同组成一个存储单元，所述的磁隧道结(MTJ)结构包括至少两个电磁层以及用于隔离所述的两个电磁层的绝缘层。电流垂直由一电磁层透过绝缘层流过或“穿过”另一电磁层。其中的一个电磁层是固定磁性层，透过强力固定场将电极固定在特定的方向。而另一电磁层为可自由转动磁性层，将电极保持在其中一方。

然而，现有的半导体结构的性能较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及半导体结构的形成方法，以提高半导体结构的性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种半导体结构，包括：衬底；位于所述衬底上的若干相互分立的磁隧道结；位于所述磁隧道结顶面的第二电极层；位于所述磁隧道结以及第二电极层侧壁面的侧墙；位于所述磁隧道结底面与衬底表面之间，以及侧墙底面与衬底表面之间的第一电极层。

可选的，所述磁隧道结包括：位于所述第一电极层表面的第一电磁层、位于所述第一电磁层表面的隧穿层、位于所述隧穿层表面的第二电磁层。

可选的，还包括：位于所述衬底、第二电极层和侧墙表面的第一介电层，所述第一介电层包括第一下层介电层，以及位于第一下层介电层表面的第一上层介电层。

可选的，所述衬底包括存储区，至少1个以上所述磁隧道结、位于该磁隧道结顶面的第二电极层、位于该磁隧道结和衬底之间的第一电极层、位于该磁隧道结侧壁面的侧墙、以及至少部分所述第一介电层位于所述存储区上。

可选的，还包括：位于所述存储区的第一上层介电层内的第一互连结构，所述第一互连结构与所述存储区的第二电极层电互连。

可选的，所述衬底还包括逻辑区，至少1个以上所述磁隧道结、位于该磁隧道结顶面的第二电极层、位于该磁隧道结和衬底之间的第一电极层、位于该磁隧道结侧壁面的侧墙、以及至少部分所述第一介电层位于所述逻辑区上。

可选的，所述逻辑区的衬底内具有逻辑电路、所述逻辑电路电互连的第一逻辑互连结构以及包围所述逻辑电路、第一逻辑互连结构的衬底介质结构。

可选的，还包括：位于所述逻辑区的第一下层介电层以及衬底内的第二互连结构，所述第二互连结构与所述第一逻辑互连结构电互连；位于所述第一上层介电层内的第三互连结构，所述第三互连结构与所述第二互连结构电互连。