[发明专利]半导体结构及其制造方法有效
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 | ||
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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