本发明专利技术公开一种磁隧穿结装置及其形成方法，该磁隧穿结装置包含两个磁隧穿结元件以及一磁屏蔽层。两个磁隧穿结元件并排设置。磁屏蔽层设置于两个磁隧穿结元件之间。一种形成前述磁隧穿结装置的方法包含有下述步骤。首先，形成一层间层，其中层间层包含一磁屏蔽层。接着，蚀刻层间层，以形成凹槽于层间层中。接续，填入磁隧穿结元件于凹槽中。或者，一种形成前述磁隧穿结装置的方法包含有下述步骤。首先，形成一磁隧穿结层。之后，图案化磁隧穿结层，以形成磁隧穿结元件。而后，形成一层间层于磁隧穿结元件之间，其中层间层包含一磁屏蔽层。
【技术实现步骤摘要】
磁隧穿结装置及其形成方法
本专利技术涉及一种磁隧穿结装置及其形成方法，且特别是涉及一种具有磁屏蔽层的磁隧穿结装置及其形成方法。
技术介绍
磁阻式随机存取存储器(MRAM)是一种包含磁阻式随机存取存储器单元的存储器件，磁阻式随机存取存储器单元利用电阻值代替电荷存储数据。每个磁阻式随机存取存储器单元包含磁性隧穿结(MTJ)单元，磁性隧穿结单元的电阻可以被调节为代表逻辑状态“0”或“1”。按照惯例，磁性隧穿结单元由固定磁层、自由磁层、和配置在前两者之间的隧穿层组成。磁性隧穿结单元的电阻可以通过根据固定磁层的磁矩改变自由磁层的磁矩来调节。当自由磁层的磁矩与固定磁层的磁矩平行时，磁性隧穿结单元的电阻低，然而当自由磁层的磁矩与固定磁层的磁矩反平行时，磁性隧穿结单元的电阻高。磁性隧穿结单元连接在顶部电极和底部电极之间，并且从一个电极向另一个电极流经磁性隧穿结的电流可以被检测以确定电阻，从而确定磁性隧穿结的逻辑状态。
技术实现思路
本专利技术提出一种磁隧穿结装置及其形成方法，其形成磁屏蔽层于磁隧穿结元件之间，以屏蔽各磁隧穿结元件产生的杂散磁场，能避免各磁隧穿结元件受到杂散磁场影响。本专利技术提供一种磁隧穿结装置，包含两个磁隧穿结元件以及一磁屏蔽层。两个磁隧穿结元件并排设置。磁屏蔽层设置于两个磁隧穿结元件之间。本专利技术提供一种形成磁隧穿结装置的方法，包含有下述步骤。首先，形成一层间层，其中层间层包含一磁屏蔽层。接着，蚀刻层间层，以形成凹槽于层间层中。接续，填入磁隧穿结元件于凹槽中。本专利技术提供一种形成磁隧穿结装置的方法，包含有下述步骤。首先，形成一磁隧穿结层。之后，图案化磁隧穿结层，以形成磁隧穿结元件。而后，形成一层间层于磁隧穿结元件之间，其中层间层包含一磁屏蔽层。基于上述，本专利技术提出一种磁隧穿结装置及其形成方法，其设置一磁屏蔽层于磁隧穿结元件之间。具体而言，磁隧穿结元件可直接设置于磁屏蔽层中；或者，磁隧穿结元件设置于一层间介电层中，而磁屏蔽层可与层间介电层堆叠排列；或者，磁屏蔽层直接顺应覆盖磁隧穿结元件的侧壁；或者，磁隧穿结元件设置于一层间介电层中，而磁屏蔽层设置于层间介电层的空隙中。如此一来，本专利技术所提出的磁隧穿结装置可屏蔽磁隧穿结元件所产生的杂散磁场，避免杂散磁场影响磁隧穿结元件自身的磁矩。附图说明图1为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图2为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图3为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图4为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图5为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图6为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图7为本专利技术优选实施例中磁隧穿结装置的剖面示意图；图8为本专利技术优选实施例中磁隧穿结装置的剖面示意图；图9为本专利技术优选实施例中磁隧穿结装置的剖面示意图；图10为本专利技术优选实施例中磁隧穿结装置的剖面示意图；图11为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图12为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图13为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图14为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图15为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图16为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图；图17为本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图。主要元件符号说明10：金属线12：阻障层20：插塞22：阻障层24：金属30、30’、630、630’、730：绝缘层120：介电层130：盖层140、640：第一介电层150、150’、250、450、550、650：层间层152、152’、252、350、452、552、652、652’、752：磁屏蔽层154’、454、654、654’、750：层间介电层154a、154’a、254a、554a：下层间介电层154b、154’b、254b、554b：上层间介电层160、260、360、460、560、660：磁隧穿结元件162、662、662’：底电极164、264、464、564、664、664’：固定层166、266、466、566、666、666’：隧穿阻障层168、268、468、568、668、668’：自由层169、669、669’：顶电极660’：磁隧穿结层754：盖层R1、R2：凹槽T1、T2、T3、T4：界面V：空隙具体实施方式图1～图6绘示本专利技术优选实施例中形成磁隧穿结装置的方法的剖面示意图。如图1所示，形成一介电层120于例如一基底(未绘示)上，其中介电层120可例如为一氧化层，其可例如为一金属层间介电层，但本专利技术不以此为限。本实施例仅绘示一磁阻式随机存取存储器区中的介电层120，而磁阻式随机存取存储器区则包含本专利技术的磁阻式随机存取存储器单元位于其中，但介电层120也可同时形成于例如逻辑区以及对准标志区等其他未绘示的区域。多个金属线10形成于介电层120中，以向上连接各磁隧穿结装置。图示中绘示两个金属线10，但金属线10的个数不限于此。金属线10可例如包含铜，且一阻障层12可再围绕各金属线10，其中阻障层12可例如为一氮化钽层，但本专利技术不限于此。形成一盖层130以及一第一介电层140于介电层120上，且第一介电层140及盖层130具有插塞20分别连接金属线10。盖层130可例如为一含碳的氮化硅层，而第一介电层140可例如为一氧化层，但本专利技术不以此为限。形成盖层130以及第一介电层140的方法可例如为：先全面覆盖一盖层(未绘示)以及一第一介电层(未绘示)于介电层120上；再图案化盖层以及第一介电层而形成凹槽R1于盖层130以及第一介电层140中，并暴露出金属线10；接着，形成插塞20填满凹槽R1，其中各插塞20包含一阻障层22以及一金属24。形成阻障层22以及金属24填满凹槽R1的方法可例如为：以一阻障层材料(未绘示)顺应覆盖凹槽R1以及第一介电层140，金属(未绘示)填满凹槽R1，再例如以平坦化制作工艺移除超出凹槽R1的金属以及阻障层材料，而形成阻障层22以及金属24，其中阻障层22围绕金属24。阻障层22可例如为一钛层、一氮化钛层或一钛/氮化钛层，金属24可包含钨，但本专利技术不限于此。接着，形成一层间层150’覆盖第一介电层140以及插塞20。本实施例的层间层150’至少包含一磁屏蔽层152’。在本实施例中，层间层150’包含磁屏蔽层152’以及一层间介电层154’，其中磁屏蔽层152’以及层间介电层154’堆叠排列。在一实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁隧穿结装置，其特征在于，包含：/n两个磁隧穿结元件，并排设置；以及/n磁屏蔽层，设置于该两个磁隧穿结元件之间。/n
【技术特征摘要】
1.一种磁隧穿结装置，其特征在于，包含：
两个磁隧穿结元件，并排设置；以及
磁屏蔽层，设置于该两个磁隧穿结元件之间。
2.如权利要求1所述的磁隧穿结装置，其中该两个磁隧穿结元件设置于一层间介电层中。
3.如权利要求2所述的磁隧穿结装置，其中该层间介电层包含下层间介电层以及上层间介电层，由下而上堆叠，其中该下层间介电层、该上层间介电层以及该磁屏蔽层堆叠排列。
4.如权利要求3所述的磁隧穿结装置，其中各该两个磁隧穿结元件包含由下而上堆叠的底电极、固定层、隧穿阻障层、自由层以及顶电极。
5.如权利要求4所述的磁隧穿结装置，其中该磁屏蔽层重叠该固定层以及该隧穿阻障层的界面，以及该自由层以及该隧穿阻障层的界面的至少之一。
6.如权利要求4所述的磁隧穿结装置，其中该磁屏蔽层重叠该隧穿阻障层、该固定层以及该隧穿阻障层，或该自由层以及该隧穿阻障层。
7.如权利要求3所述的磁隧穿结装置，其中该下层间介电层以及该上层间介电层夹置该磁屏蔽层。
8.如权利要求1所述的磁隧穿结装置，其中该磁屏蔽层包含金属抗磁性材料层或镍铁合金磁屏蔽层，且绝缘层设置于该磁屏蔽层以及该两个磁隧穿结元件之间，以将该磁屏蔽层以及该两个磁隧穿结元件电性绝缘。
9.如权利要求8所述的磁隧穿结装置，其中该绝缘层覆盖该两个磁隧穿结元件的侧壁。
10.如权利要求1所述的磁隧穿结装置，其中该磁屏蔽层包含介电抗磁性材料层，其中该磁屏蔽层覆盖该两个磁隧穿结元件。
11.如权利要求1所述的磁隧穿结装置，其中该磁屏蔽层包含金属抗磁性材料层或镍铁合金磁屏蔽层，其中一绝缘层及该磁屏蔽层依序覆盖该两个磁隧穿结元件。
12.如权利要求2所述的磁隧穿结装置，其中该磁屏蔽层设置于该层间介电层的空隙...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈纬，王慧琳，杨玉如，林进富，邹宜勲，杨钧耀，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。