[发明专利]一种制作半导体元件的方法

说明书

本发明公开一种制作半导体元件的方法，其主要先形成一金属间介电层于一基底上，然后形成一金属内连线于该金属间介电层内，形成一下电极层于该金属间介电层上，形成一遮盖层于该下电极层上，再去除部分该遮盖层、部分该下电极层以及部分该金属间介电层以形成一凹槽。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件及其制作方法，尤其是涉及一种磁阻式随机存取存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)及其制作方法。

背景技术

已知，磁阻(magnetoresistance,MR)效应是材料的电阻随着外加磁场的变化而改变的效应，其物理量的定义，是在有无磁场下的电阻差除上原先电阻，用以代表电阻变化率。目前，磁阻效应已被成功地运用在硬盘生产上，具有重要的商业应用价值。此外，利用巨磁电阻物质在不同的磁化状态下具有不同电阻值的特点，还可以制成磁性随机存储器(MRAM)，其优点是在不通电的情况下可以继续保留存储的数据。

上述磁阻效应还被应用在磁场感测(magnetic field sensor)领域，例如，移动电话中搭配全球定位系统(global positioning system,GPS)的电子罗盘(electroniccompass)零组件，用来提供使用者移动方位等信息。目前，市场上已有各式的磁场感测技术，例如，各向异性磁阻(anisotropic magnetoresistance,AMR)感测元件、巨磁阻(GMR)感测元件、磁隧穿结(magnetic tunneling junction,MTJ)感测元件等等。然而，上述现有技术的缺点通常包括：较占芯片面积、制作工艺较昂贵、较耗电、灵敏度不足，以及易受温度变化影响等等，而有必要进一步改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明一实施例公开一种制作半导体元件的方法，其主要先形成一金属间介电层于一基底上，然后形成一金属内连线于该金属间介电层内，形成一下电极层于该金属间介电层上，形成一遮盖层于该下电极层上，再去除部分该遮盖层、部分该下电极层以及部分该金属间介电层以形成一凹槽。

依据本发明一实施例，另包含于形成该凹槽后进行一平坦化制作工艺去除该遮盖层。

依据本发明一实施例，其中该平坦化制作工艺包含一化学机械研磨制作工艺。

依据本发明一实施例，另包含于进行该平坦化制作工艺后形成一自由层于该下电极层上，形成一上电极层于该自由层上，以及图案化该上电极层、该自由层以及该下电极层以形成一磁性隧穿结(magnetic tunneling junction,MTJ)。

依据本发明一实施例，其中该下电极层包含氮化钽。

依据本发明一实施例，其中该遮盖层包含四乙氧基硅烷(Tetraethylorthosilicate,TEOS)。

依据本发明一实施例，其中该遮盖层包含氮化硅。

附图说明

图1至图7为本发明一实施例制作一MRAM单元的方式示意图。

主要元件符号说明

12      基底                        14      MTJ区域

16      逻辑区域                    18      层间介电层

20      金属内连线结构              22      金属内连线结构

24      金属间介电层                26      金属内连线

28      停止层                      30      金属间介电层