【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，由其是涉及一種具有磁性隧穿結(jié)(mtj)元件與接觸結(jié)構(gòu)的排列圖案以及其形成方法。
技術(shù)介紹
1、已知，磁阻(magnetoresistance,mr)效應(yīng)是材料的電阻隨著外加磁場的變化而改變的效應(yīng)，其物理量的定義，是在有無磁場下的電阻差除上原先電阻，用以代表電阻變化率。目前，磁阻效應(yīng)已被成功地運(yùn)用在硬盤生產(chǎn)上，具有重要的商業(yè)應(yīng)用價值。此外，利用巨磁電阻物質(zhì)在不同的磁化狀態(tài)下具有不同電阻值的特點(diǎn)，還可以制成磁性隨機(jī)存儲器(mram)，其優(yōu)點(diǎn)是在不通電的情況下可以繼續(xù)保留存儲的數(shù)據(jù)。
2、上述磁阻效應(yīng)還被應(yīng)用在磁場感測(magnetic?field?sensor)領(lǐng)域，例如，移動電話中搭配全球定位系統(tǒng)(global?positioning?system,gps)的電子羅盤(electroniccompass)零組件，用來提供使用者移動方位等信息。目前，市場上已有各式的磁場感測技術(shù)，例如，各向異性磁阻(anisotropic?magnetoresistance,amr)感測元件、巨磁阻(gmr)感測元件、磁性隧穿結(jié)(magnetic?tunneling?junction,mtj)感測元件等等。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)通常包括：較占芯片面積、制作工藝較昂貴、較耗電、靈敏度不足，以及易受溫度變化影響等等，而有必要進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含多個mtj(magnetic?tunnel?junctions，磁性隧穿結(jié))元件
2、本專利技術(shù)另提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包含形成多個mtj(magnetic?tunneljunctions，磁性隧穿結(jié))元件，從一俯視圖來看，多個mtj元件排列成一陣列，形成至少一第二金屬層，位于mtj元件所排成的陣列之中，形成一第一掩模層覆蓋各mtj元件，覆蓋各mtj元件以及第二金屬層的一頂面，形成一第二掩模層，覆蓋于第一掩模層上，進(jìn)行一第一蝕刻步驟，移除第二金屬層上方的第二掩模層，以及進(jìn)行一第二蝕刻步驟，移除第二金屬層上方的第一掩模層，并曝露出第二金屬層的頂面。
3、為了讓mtj元件與第二接觸結(jié)構(gòu)排列得更緊密，本專利技術(shù)設(shè)計(jì)出一種mtj元件陣列與第二接觸結(jié)構(gòu)的特殊排列圖案。其中第二接觸結(jié)構(gòu)排列在mtj元件之間的橫向空隙內(nèi)，并不會改變原先mtj元件陣列的尺寸。然而該圖案的間距較小容易產(chǎn)生制作工藝上的曝光缺陷，因此本專利技術(shù)又提出一種雙重曝光與切割的方法，通過本專利技術(shù)所述的方法，可形成間距緊密的mtj元件陣列以及接觸結(jié)構(gòu)，而不會造成元件曝光上的缺陷。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含:
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中從該俯視圖來看，該磁性隧穿結(jié)元件所排列成的該陣列包含有多行，每一行沿著縱向方向排列，該多行中包含有相鄰的第一行以及第二行，且該第二接觸結(jié)構(gòu)位于該第一行與該第二行之間。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第一行中包含有第一磁性隧穿結(jié)元件、第三磁性隧穿結(jié)元件，該第二行中包含有第二磁性隧穿結(jié)元件以及第四磁性隧穿結(jié)元件，其中從該俯視圖來看，該第一磁性隧穿結(jié)元件與該第二磁性隧穿結(jié)元件沿著橫向方向的距離，等于該第三磁性隧穿結(jié)元件與該第四磁性隧穿結(jié)元件沿著該橫向方向的距離。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中沿著該橫向方向，該第一磁性隧穿結(jié)元件與該第二磁性隧穿結(jié)元件之間的連線通過該第二接觸結(jié)構(gòu)，但該第三磁性隧穿結(jié)元件與該第四磁性隧穿結(jié)元件之間的連線不通過該第二接觸結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中還包含有多個接觸結(jié)構(gòu)，每一個該接觸結(jié)構(gòu)位于其中一個該磁性隧穿結(jié)元件下方，并且與該磁性隧穿結(jié)元件電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第一掩模層
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中各該磁性隧穿結(jié)元件不位于該第二金屬層上。
8.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包含:
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中進(jìn)行該第一蝕刻步驟又包含:
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中進(jìn)行該第二蝕刻步驟又包含:
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中在進(jìn)行該第二蝕刻步驟后，該第二掩模層仍覆蓋于該第一掩模層上，且該第一掩模層的斷面?zhèn)缺凇⒃摰诙谀拥臄嗝鎮(zhèn)缺谝约霸摰诙饘賹拥膫?cè)壁切齊。
12.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中在該第二蝕刻步驟后，還包含移除該第一掩模層。
13.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中還包含形成第二接觸結(jié)構(gòu)位于第二金屬層上，且從該俯視圖來看，該磁性隧穿結(jié)元件所排列成的該陣列包含有多行，每一行沿著縱向方向排列，該多行中包含有相鄰的第一行以及第二行，且該第二金屬結(jié)構(gòu)位于該第一行與該第二行之間。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該第一行中包含有第一磁性隧穿結(jié)元件、第三磁性隧穿結(jié)元件，該第二行中包含有第二磁性隧穿結(jié)元件以及第四磁性隧穿結(jié)元件，其中從該俯視圖來看，該第一磁性隧穿結(jié)元件與該第二磁性隧穿結(jié)元件沿著橫向方向的距離，等于該第三磁性隧穿結(jié)元件與該第四磁性隧穿結(jié)元件沿著該橫向方向的距離。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中沿著該橫向方向，該第一磁性隧穿結(jié)元件與該第二磁性隧穿結(jié)元件之間的連線通過該第二接觸結(jié)構(gòu)，但該第三磁性隧穿結(jié)元件與該第四磁性隧穿結(jié)元件之間的連線不通過該第二接觸結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中還包含有形成多個接觸結(jié)構(gòu)，每一個該接觸結(jié)構(gòu)位于其中一個該磁性隧穿結(jié)元件下方，并且與該磁性隧穿結(jié)元件電連接。
17.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該第一掩模層的底面與該第二金屬層的頂面切齊。
18.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中各該磁性隧穿結(jié)元件不位于該第二金屬層上。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含:
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中從該俯視圖來看，該磁性隧穿結(jié)元件所排列成的該陣列包含有多行，每一行沿著縱向方向排列，該多行中包含有相鄰的第一行以及第二行，且該第二接觸結(jié)構(gòu)位于該第一行與該第二行之間。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第一行中包含有第一磁性隧穿結(jié)元件、第三磁性隧穿結(jié)元件，該第二行中包含有第二磁性隧穿結(jié)元件以及第四磁性隧穿結(jié)元件，其中從該俯視圖來看，該第一磁性隧穿結(jié)元件與該第二磁性隧穿結(jié)元件沿著橫向方向的距離，等于該第三磁性隧穿結(jié)元件與該第四磁性隧穿結(jié)元件沿著該橫向方向的距離。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中沿著該橫向方向，該第一磁性隧穿結(jié)元件與該第二磁性隧穿結(jié)元件之間的連線通過該第二接觸結(jié)構(gòu)，但該第三磁性隧穿結(jié)元件與該第四磁性隧穿結(jié)元件之間的連線不通過該第二接觸結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中還包含有多個接觸結(jié)構(gòu)，每一個該接觸結(jié)構(gòu)位于其中一個該磁性隧穿結(jié)元件下方，并且與該磁性隧穿結(jié)元件電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第一掩模層的底面與該第二金屬層的頂面切齊。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中各該磁性隧穿結(jié)元件不位于該第二金屬層上。
8.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包含:
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中進(jìn)行該第一蝕刻步驟又包含:
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中進(jìn)行該第二蝕刻步驟又包含:
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中在進(jìn)行該第二蝕刻步驟后，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳家榮，張翊凡，黃瑞民，許博凱，
申請(專利權(quán))人：聯(lián)華電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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