[发明专利]集成磁阻设备的方法

说明书

本公开涉及一种制造具有磁阻设备(210)的集成电路设备(100)的方法。在一些方面，该方法包括在基板(260)的第一触点(250)上形成磁阻设备，其中该磁阻设备包括由中间区域隔开的固定磁性区域和自由磁性区域；在磁阻设备上方沉积第一介电材料(220)；在第一介电材料上方沉积第二介电材料(240)；抛光第二介电材料的表面；形成通过第二介电材料的被抛光表面的第一腔体，以暴露磁阻设备的表面；以及在第一腔体中沉积导电材料以形成通孔(230)。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月21日提交的美国临时申请No.62/488,233的优先权权益，该临时申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及磁阻设备，并且更具体地涉及磁阻设备在集成电路(TC)上的集成。

背景技术

磁阻设备(诸如磁传感器、磁换能器和磁存储器单元)包括磁性材料，其中可以改变那些材料的磁矩以提供感测信息或数据的存储。磁阻设备、自旋电子设备和自旋设备是利用主要由电子自旋引起的效应的设备的同义术语。磁阻存储器设备用在许多信息设备中，以提供非易失性、可靠、抗辐射和高密度的数据存储和检索。许多磁阻设备可以包括但不限于磁阻随机存取存储器(MRAM)、磁传感器以及用于盘驱动器的读/写头。

制造磁阻设备包括一系列处理步骤，其中沉积多层材料并对其进行构图以形成磁阻堆叠和用于提供到磁阻堆叠的电连接的电极(或其它电连接器)。磁阻堆叠包括构成磁阻设备的“自由”和“固定”部分的各种区域或层以及分离这些“自由”和“固定”部分的一个或多个中间区域(例如，介电层)，并且在一些情况下为设备提供至少一个隧道结。在许多情况下，磁阻堆叠中的材料层可以相对非常薄，例如，大约几埃或几十埃。术语“自由”是指具有磁矩的铁磁性区域，该磁矩可以响应于施加的磁场或用于切换“自由”区域的磁矩向量的自旋极化电流而显著地移位或移动。并且，术语“固定”是指具有基本上不响应于这种施加的磁场或自旋极化电流而移动的磁矩向量的铁磁性区域。

在一些应用中，磁阻设备可以包括在具有附加的周围电路系统的同一集成电路上。例如，磁阻设备(MRAM、磁传感器、磁换能器等)可以包括在具有被配置为利用由磁阻设备收集或存储在其中的信息的微控制器或其它处理电路系统的集成电路上。本公开的各方面描述了磁阻设备和用于制造包括磁阻设备的集成电路的技术，这允许性能增强和与处理相关的问题的减轻。

附图说明

可以结合附图中示出的各方面来实现本公开的实施例。这些附图示出了本公开的不同方面并且，在适当的情况下，类似地标记在不同附图中图示相同结构、部件、材料和/或元件的标号。应当理解的是，除了具体示出的那些之外的结构，部件和/或元件的各种组合是预期的并且在本公开的范围内。

为了图示的简化和清楚，附图描绘了本文描述的各种实施例/方面的总体结构和/或构造方式。另外，附图将所示堆叠的不同层/区域描绘为具有均匀的厚度和具有直边缘的界限分明的边界。但是，本领域技术人员将认识到的是，在实际当中，不同的层通常可以具有不均匀的厚度。另外，在一些情况下，在相邻层之间的界面处，这些层的材料可以合金化在一起，或迁移到一种或另一种材料中，从而使其边界不明确。可以省略众所周知的特征(例如，互连等)和技术的描述和细节，以避免使其它特征模糊。附图中的元素不一定按比例绘制。一些特征的维度可以相对于其它特征被夸大，以改善对示例性实施例的理解。横截面图是为了帮助说明各种区域/层的相对位置和描述各种处理步骤而提供的简化。本领域的技术人员将认识到的是，横截面图不是按比例绘制的，并且不应当被视为表示不同区域/层之间的比例关系。而且，虽然某些特征被图示为具有直的90度边缘，但是在实际当中，这些特征可以更“圆”和/或逐渐倾斜或渐缩。