[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。首先提供一基底，该基底包含一MRAM区域以及一逻辑区域，然后形成一磁性隧穿结(magnetic tunnelingjunction,MTJ)于MRAM区域上，形成一上电极于MTJ上，再进行一可流动式化学气相沉积(flowable chemical vapor deposition,FCVD)制作工艺以形成一第一金属间介电层环绕上电极以及MTJ。

技术领域

本发明涉及一种制作半导体元件，尤其是涉及一种制作磁阻式随机存取存储器(magnetoresistive random access memory,MRAM)元件的方法。

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

本发明一实施例揭露一种制作半导体元件的方法。首先提供一基底，该基底包含一MRAM区域以及一逻辑区域，然后形成一磁性隧穿结(magnetic tunneling junction,MTJ)于MRAM区域上，形成一上电极于MTJ上，再进行一可流动式化学气相沉积(flowablechemical vapor deposition,FCVD)制作工艺以形成一第一金属间介电层环绕上电极以及MTJ。

附图说明

图1至图6为本发明一实施例制作一MRAM单元的方法示意图。

主要元件符号说明

12:基底

14:MRAM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

32:金属内连线

34:阻障层

36:金属层

38:MTJ堆叠结构

42:下电极

44:固定层

46:阻障层

48:自由层

50:上电极

52:MTJ

56:遮盖层