[发明专利]半导体结构及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201610768086.1 申请日: 2016-08-30
公开(公告)号: CN107302051B 公开(公告)日: 2022-06-24
发明(设计)人: 庄学理;沈桂弘;匡训冲;蔡正原;李汝谅 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
代理公司: 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 代理人: 章社杲;李伟
地址: 中国台*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 及其 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体结构,包括:

底电极通孔(BEVA),包括:

衬垫层,位于所述底电极通孔的沟槽的底部和侧壁上方;以及

电镀的铜,位于所述衬垫层上方,填充所述底电极通孔的所述沟槽;

再生层,位于所述底电极通孔上;以及

磁性隧道结(MTJ)层,位于所述再生层上方;

其中,所述再生层覆盖所述衬垫层的顶面和所述电镀的铜的顶面,

其中,所述衬垫层是用于所述电镀的铜的晶种层。

2.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,所述再生层的材料由TiN、TaN、W、Al、Ni、Co、Cu或它们的组合构成。

3.根据权利要求1所述的半导体结构,还包括位于所述底电极通孔上方的底电极,设置在所述再生层上。

4.根据权利要求3所述的半导体结构,其中,所述底电极包括TiN、TaN、Ta、Ru或它们的组合。

5.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,所述底电极通孔被由至少两个介电层组成的介电堆叠件围绕。

6.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,所述底电极通孔被单介电层围绕。

7.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,所述底电极通孔、所述再生层和所述磁性隧道结层位于第N金属层和第(N+1)金属层之间,N是正整数。

8.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,所述再生层还覆盖所述底电极通孔相邻的介电层的部分。

9.一种半导体结构,包括:

逻辑区;以及

存储器区,包括:

第N金属层;

第(N+M)金属层,位于所述第N金属层上方,N和M是正整数;以及

磁性随机存取存储器(MRAM)结构,位于所述第N金属层和所述第(N+M)金属层之间,

其中,所述磁性随机存取存储器结构的底电极通孔(BEVA)包括填充所述底电极通孔的沟槽的铜,并且其中,再生层位于所述底电极通孔上方。

10.根据权利要求9所述的半导体结构,其中,所述磁性随机存取存储器结构的底电极通孔还包括:

衬垫层,位于所述底电极通孔的沟槽的底部和侧壁上方,

其中,所述衬垫层是用于所述铜的晶种层。

11.根据权利要求9所述的半导体结构,还包括:

介电层,围绕所述底电极通孔;

其中,所述再生层进一步位于接近所述底电极通孔的部分所述介电层上方。

12.根据权利要求11所述的半导体结构,还包括位于所述铜和所述介电层之间的钽(Ta)层。

13.根据权利要求11所述的半导体结构,其中,所述再生层包括TiN、TaN、W、Al、Ni、Co或Cu。

14.一种制造半导体结构的方法,所述方法包括:

在介电层中形成底电极通孔(BEVA);

在所述底电极通孔上方形成衬垫层;

在所述衬垫层上电镀铜并且填充所述底电极通孔;

在所述铜上方实施第一平坦化,包括:

在所述铜和所述衬垫层之间实施第一选择性去除,其中,所述铜消耗得比所述衬垫层快;和

在所述铜和所述衬垫层之间实施第二选择性去除,其中,所述衬垫层消耗得比所述铜快;以及

在所述铜上方形成磁性隧道结(MTJ)层,

其中,所述方法还包括:在所述第一平坦化后,在所述铜上方形成再生层。

15.根据权利要求14所述的方法,还包括:

在所述再生层上方实施第二平坦化。

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