[发明专利]半导体器件

说明书

一种半导体器件包括：顺序地堆叠在衬底上的第一下绝缘夹层、保护绝缘层和第一上绝缘夹层，以及穿透第一上绝缘夹层、保护绝缘层和第一下绝缘夹层的导电图案。导电图案包括线部分和接触部分，线部分沿与衬底的上表面平行的方向延伸，接触部分从线部分朝衬底延伸。接触部分彼此分开且其间具有绝缘图案。绝缘图案包括第一上绝缘夹层、保护绝缘层和第一下绝缘夹层的每个的一部分。绝缘图案的至少一部分具有台阶状的轮廓。

技术领域

本公开的示例实施方式涉及半导体器件，更具体地，涉及包括磁隧道结的半导体存储器件。

背景技术

对具有低功耗和高速度的半导体存储器件的需求不断增加。为了满足该需求，已经开发了半导体存储器件作为磁性存储器件。磁性存储器件可以具有高速和非易失性存储特性。

磁性存储器件可以包括磁隧道结(MTJ)。磁隧道结可以包括两个磁性层和它们之间的绝缘层。磁隧道结的电阻值能基于这两个磁性层的磁化方向而变化。当这两个磁性层的磁化方向反平行时，磁隧道结可以具有高电阻值。当这两个磁性层的磁化方向平行时，磁隧道结可以具有低电阻值。数据能利用这样的电阻值的差异进行写入/读取。

发明内容

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：衬底，顺序地堆叠在衬底上的第一下绝缘夹层、保护绝缘层和第一上绝缘夹层，以及穿透第一上绝缘夹层、保护绝缘层和第一下绝缘夹层的导电图案。导电图案可以包括线部分和接触部分，线部分沿与衬底的上表面平行的方向延伸，接触部分从线部分朝衬底延伸。接触部分可以彼此间隔开且其间具有绝缘图案。绝缘图案可以包括第一上绝缘夹层的一部分、保护绝缘层的一部分和第一下绝缘夹层的一部分。绝缘图案的至少一部分可以具有台阶状的轮廓。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：衬底，包括单元区域和外围电路区域；第一下绝缘夹层，在单元区域和外围电路区域上；数据存储结构，在单元区域上的第一下绝缘夹层上；第一上绝缘夹层，在单元区域和外围电路区域上，第一上绝缘夹层在数据存储结构上；保护绝缘层，在数据存储结构的侧壁与第一上绝缘夹层之间以及在单元区域和外围电路区域上的第一下绝缘夹层和第一上绝缘夹层之间；以及导电图案，穿透外围电路区域上的第一上绝缘夹层、保护绝缘层和第一下绝缘夹层。导电图案可以包括线部分和接触部分。线部分可以沿与衬底的上表面平行的方向延伸。接触部分可以从线部分朝衬底延伸，并且彼此横向地间隔开且其间具有绝缘图案。绝缘图案可以包括第一上绝缘夹层、保护绝缘层和第一下绝缘夹层的每个的一部分。每个接触部分可以具有随着离衬底的距离增加而增大的宽度。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：衬底；在衬底上的第一下绝缘夹层；在衬底上的第一下绝缘夹层上的保护绝缘层；在保护绝缘层上的第一上绝缘夹层；以及包括第一部分和多个第二部分的导电图案。所述第一部分可以在第一上绝缘夹层内。所述多个第二部分可以分别在第一上绝缘夹层、保护绝缘层和第一下绝缘夹层内。所述多个第二部分可以在与衬底的上表面平行的第一方向上彼此间隔开。第二部分中的至少一个的侧壁的至少一部分包括台阶状的轮廓。

附图说明

图1是根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的存储单元阵列的电路图。

图2是根据本发明构思的示例实施方式的半导体存储器件的单位存储单元的电路图。

图3是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的俯视图。

图4是沿图3的线I-I'和II-II'截取的剖视图。

图5A和5B是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的磁隧道结的剖视图。

图6至11示出根据本发明构思的示例实施方式的制造半导体存储器件的方法，并且是沿图3的线I-I'、II-II'截取的剖视图。

图12是沿图3的线I-I'和II-II'截取的剖视图，示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件。