发明名称 半导体记忆体装置及其制造方法
摘要 为了将一电容器装置(40)以很少之加工步骤集成于一半导体记忆体装置之区域内,兹建议将所提供之电容器装置(40)之一下方电极装置(43)及一上方电极装置(44)形成于直接在具有记忆体元件(20)之材料区(30)之下方或上方而使得至少一部分具有记忆体元件(20)之材料区(30)之功能为在电极装置(43,44)间之至少一部分电介质(45)。
申请公布号 TW554526 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW091110508 申请日期 2002.05.20
申请人 亿恒科技公司 发明人 乔勤 纽兹尔;迪尔 席罗舍;席格佛瑞德 席瓦兹尔;史蒂芬 伍尔恩
分类号 H01L27/22 主分类号 H01L27/22
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种制造半导体记忆体之方法,特别是磁随机存取记忆体或其类似装置,-其中在一横向伸展之材料区(30)及/或其一部分中形成许多互相横向隔开之记忆体元件(20),及-其中提供至少一个电容器装置(40),在任一情形下均有至少一个第一或下方电极装置(43)及一个第二或上方电极装置(44)及形成于此二者之间之介质(45),其特征为-第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)形成于直接在具有记忆元件(20)之材料区(30)之下或之上,及-因此至少在作业中至少一部分具有记忆元件(20)之材料区(30)至少成为介质(45)之一部分。2.如申请专利范围第1项之方法,其特征为记忆元件(20)被形成为磁阻记忆元件,特别是穿隧磁阻叠元件或类似元件。3.如申请专利范围第1或2项之方法,其特征为记忆元件(20)之构造为多层,特别是具有一提供在一硬磁性层(22)与一软磁性层(24)间之隧道层(23),一形成于硬磁性层(22)与/或软磁性层(24)附近,特别是并不面对隧道层(23)之障壁层(21,25)。4.如申请专利范围第1或2项之方法,其特征为特别在首先制作与记忆元件(20)之接点方面,记忆元件(20)是形成在第一金属化区(13)上,特别是第一存取线装置(13)与/或在每一情形下均在底部之第一障壁层(21)上,第一金属化区(13)必须提供于直接在具有记忆元件(20)之材料区(30)之下面。5.如申请专利范围第1或2项之方法,其特征为特别在随后制作与记忆元件(20)之接点方面,提供一第二金属化区(14),在任一情形下成为第二存取线装置(14)与/或须与记忆体元件(20)接触,特别与第二障壁层(25)接触。6.如申请专利范围第4项之方法,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)是分别与必须位于一平面与/或一共同材料区中之第一金属化区(13)及第二金属化区(14)一起形成。7.如申请专利范围第5项之方法,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)是分别与必须位于一平面与/或一共同材料区中之第一金属化区(13)及第二金属化区(14)一起形成。8.如申请专利范围第4项之方法,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)是朝着第一金属化区(13)或第二金属化区(14)之横向空间方向而隔开形成。9.如申请专利范围第5项之方法,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)是朝着第一金属化区(13)或第二金属化区(14)之横向空间方向而隔开形成。10.如申请专利范围第4项之方法,其特征为-第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)之形成须分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电绝缘,及-为此目的特别须分别在第一或下方电极装置(43)与第一金属化区(13)及第二或上方电极装置(44)与第二金属化区(14)间之中间区域(18,58)中提供电绝缘垫片元件(10f,50f)。11.如申请专利范围第5项之方法,其特征为-第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)之形成须分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电绝缘,及-为此目的特别须分别在第一或下方电极装置(43)与第一金属化区(13)及第二或上方电极装置(44)与第二金属化区(14)间之中间区域(18,58)中提供电绝缘垫片元件(10f,50f)。12.如申请专利范围第4项之方法,其特征为-第一或下方电极装置(43)或第二或上方电极装置(44)必须形成为分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电接触,及-为此目的,第一或下方电极装置(43)或第二或上方电极装置(44)分别与第一金属化区(13)或第二金属化区(14)形成在一个部分中与/或为一体。13.如申请专利范围第5项之方法,其特征为-第一或下方电极装置(43)或第二或上方电极装置(44)必须形成为分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电接触,及-为此目的,第一或下方电极装置(43)或第二或上方电极装置(44)分别与第一金属化区(13)或第二金属化区(14)形成在一个部分中与/或为一体。14.如申请专利范围第1或2项之方法,其特征为第一或下方电极装置(43)与第一金属化区(13)与/或第二或上方电极装置(44)与第二金属化区(14)形成于一共同加工步骤中,即一共同串接加工顺序或类似顺序中。15.如申请专利范围第1或2项之方法,其特征为第一或下方电极装置(43)与第一金属化区(13)与/或第二或上方电极装置(44)与第二金属化区(14)之形成是以淀积及图案化各对应金属化区或类似区,随后埋入各对应之钝化区且,若适当时,随后平面化至共同表面区之水平。16.如申请专利范围第1或2项之方法,其特征为第一或下方电极装置(43)与第一金属化区(13)与/或第二或上方电极装置(44)与第二金属化区(14)均系藉淀积一钝化区而形成对应之凹部并以对应之金属化区填起凹部。17.一种半导体记忆体装置,特别是磁随机存取记忆体或类似装置,包括-在一横向伸展材料区(30)与/或其一部分中横向形成相互隔开之多个记忆元件(20),及-其中至少提供一个电容器元件(40)及在任一情形下至少有一第一或下方电极装置(43)及一第二或上方电极装置(44)及一形成于该二者之间之介质(45),其特征为-第一或下方电极装置(43)及第二或上方电极装置(44)须形成于直接在具有记忆元件(20)之材料区(30)之下或上,及-因此,至少在作业时,至少一部分具有记忆元件(20)之材料区(30)至少成为介质(45)之一部分。18.如申请专利范围第17项之半导体记忆体装置,其特征为记忆元件(20)是形成为磁阻记忆元件,特别为穿隧磁阻叠或类似元件。19.如申请专利范围第17或18项之半导体记忆体装置,其特征为记忆元件(20)为多层构造,特别是在硬磁性层(22)与软磁性层(24)间提供一隧道层(23),在硬磁性层(22)与/或软磁性层(24)附近形成一特别是并不面对隧道层(23)之障壁层(21,25)。20.如申请专利范围第17或18项之半导体记忆体装置,其特征为,特别是就先制作与记忆元件(20)之接点而言,记忆元件(20)是形成在第一金属化区(13)上,特别是在第一存取线装置(13)上与/或在任一情形下其第一障壁层(21)都是在底部,第一金属区(13)必须提供于直接在具有记忆元件(20)之材料层(30)之下面。21.如申请专利范围第17或18项之半导体记忆体装置,其特征为,特别是在随后制作与记忆元件(20)之接点方面,提供一第二金属化区(14),特别是用为第二存取线装置(14)与/或必须与记忆元件(20)接触,特别要与其第二障壁层(25)接触。22.如申请专利范围第20项之半导体记忆体装置,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)分别与必须位于一平面内与/或一共同材料区内之第一金属化区(13)及第二金属化区(14)一起形成。23.如申请专利范围第21项之半导体记忆体装置,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)分别与必须位于一平面内与/或一共同材料区内之第一金属化区(13)及第二金属化区(14)一起形成。24.如申请专利范围第20项之半导体记忆体装置,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)必须分别朝第一金属化区(13)及第二金属化区(14)之横向空间方向隔开形成。25.如申请专利范围第21项之半导体记忆体装置,其特征为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)必须分别朝第一金属化区(13)及第二金属化区(14)之横向空间方向隔开形成。26.如申请专利范围第20项之半导体记忆体装置,其特征为-第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)必须分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电绝缘,及-为此目的,必须在第一或下方电极装置(43)及第一金属化区(13)与/或第二或上方电极装置(44)及第二金属化区(14)间之中间区(18,58)提供电绝缘之垫片元件(10f,50f)。27.如申请专利范围第21项之半导体记忆体装置,其特征为-第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)必须分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电绝缘,及-为此目的,必须在第一或下方电极装置(43)及第一金属化区(13)与/或第二或上方电极装置(44)及第二金属化区(14)间之中间区(18,58)提供电绝缘之垫片元件(10f,50f)。28.如申请专利范围第20项之半导体记忆体装置,其特征为-第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)必须形成为分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电接触,及-为此目的,第一或下方电极装置(43)或第二或上方电极装置(44)特别与第一金属化区(13)或第二金属化区(14)形成于一个部分中或为一体。29.如申请专利范围第21项之半导体记忆体装置,其特征-为第一或下方电极装置(43)与/或第二或上方电极装置(44)必须形成为分别与第一金属化区(13)及第二金属化区(14)电接触,及-为此目的,第一或下方电极装置(43)或第二或上方电极装置(44)特别与第一金属化区(13)或第二金属化区(14)形成于一个部分中或为一体。图式简单说明:图1-3为本发明半导体记忆体装置实例之简图及断面侧图。
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