JP7386805B2 - 磁気抵抗素子及び半導体装置 - Google Patents
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Description
積層構造体の側壁には、第1サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォール上には、第2サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォールは、水素の侵入を阻止する絶縁材料から成り、
第2サイドウォールは、水素吸蔵材料から成る。
積層構造体は、更に、その上又は上方には、上部・水素吸蔵層を有する。
積層構造体は、更に、その下又は下方に下部・水素吸蔵層を有する。
積層構造体は、絶縁材料から成る水素侵入防止層によって囲まれている。
積層構造体は、上層絶縁層で覆われており、
積層構造体の外側に位置する上層絶縁層の領域内には、水素吸蔵材料から成る上層層間膜が形成されている。
積層構造体は、絶縁層上に形成されており、
積層構造体の外側に位置する絶縁層の領域内には、水素吸蔵材料から成る下層層間膜が形成されている。
磁気抵抗素子は、少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
磁気抵抗素子アレイ部及び周辺回路部は、上層絶縁層で覆われており、
磁気抵抗素子アレイ部における上層絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る上層層間膜が形成されており、
上層層間膜は、周辺回路部には形成されていない。
磁気抵抗素子は、少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体は、磁気抵抗素子に共有された、絶縁材料から成る水素侵入防止層によって囲まれている。
1.本開示の第1の態様~第4の態様に係る磁気抵抗素子、本開示の第1の態様~第2の態様に係る半導体装置、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様に係る磁気抵抗素子)
3.実施例2(実施例1の変形)
4.実施例3(本開示の第2の態様~第3の態様に係る磁気抵抗素子)
5.実施例4(実施例1~実施例3の変形)
6.実施例5(本開示の第4の態様に係る磁気抵抗素子)
7.実施例6(本開示の第1の態様に係る半導体装置)
8.実施例7(本開示の第2の態様に係る半導体装置)
9.実施例8(実施例1~実施例5の磁気抵抗素子の応用例)
10.その他
本開示の第1の態様に係る磁気抵抗素子において、第2サイドウォールはチタン(Ti)から成る形態とすることができる。そして、この場合、第2サイドウォールの厚さは、2×10-8m以上、好ましくは、3×10-8m以上である形態とすることができる。第2サイドウォールの厚さの上限として、1×10-7mを挙げることができ、第2サイドウォールの厚さは、3×10-8m以上、6×10-8m以下であることが一層好ましい。尚、第2サイドウォールの厚さは、第2サイドウォールの底部における厚さとする。
積層構造体は、更に、その上又は上方に上部・水素吸蔵層を有し、
第1サイドウォールは、上部・水素吸蔵層の側壁を覆っている形態とすることができる。
積層構造体は、更に、その下又は下方に下部・水素吸蔵層を有し、
第1サイドウォールは、下部・水素吸蔵層の側壁を覆っている形態とすることができる。そして、この場合、
下部・水素吸蔵層は基部上に形成されており、
第1サイドウォールは、基部の側壁を覆っている形態とすることもできる。即ち、このような構造にあっては、下部・水素吸蔵層の底面は、第1サイドウォールの底面よりも上方に位置する。
上層絶縁層で覆われており、
上層絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る上層層間膜が形成されている形態とすることができる。
積層構造体は、層間絶縁層上に形成されており、
層間絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る下層層間膜が形成されている形態とすることができる。
積層フェリ構造を構成する一方の磁性材料層(例えば、参照層)は、鉄(Fe)、コバルト(Co)及びニッケル(Ni)から成る群から選択された少なくとも1種類の元素を含み、又は、鉄(Fe)、コバルト(Co)及びニッケル(Ni)から成る群から選択された少なくとも1種類の元素及びホウ素(B)を含み、具体的には、Co-Fe合金、Co-Fe-Ni合金、Ni-Fe合金、Co-Fe-B合金を挙げることができるし、Fe層/Pt層、Fe層/Pd層、Co層/Pt層、Co層/Pd層、Co層/Ni層、Co層/Rh層といった積層構造を挙げることもできるし、これらの材料に、Ag、Cu、Au、Al、Si、Bi、Ta、B、C、O、N、Pd、Pt、Zr、Ta、Hf、Ir、W、Mo、Nb、V、Ru、Rh等の非磁性元素を添加して磁気特性を調整したり、結晶構造や結晶性や物質の安定性等の各種物性を調整してもよく、
積層フェリ構造を構成する他方の磁性材料層(例えば、固定層)は、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)及びマンガン(Mn)から成る群から選択された少なくとも1種類の元素(便宜上、『元素-A』と呼ぶ)、並びに、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)及びロジウム(Rh)から成る群から選択された少なくとも1種類の元素(但し、前記の元素-Aとは異なる元素であり、便宜上、『元素-B』と呼ぶ)を主成分とする材料から成る形態とすることができる。また、非磁性層を構成する材料として、ルテニウム(Ru)やその合金、ルテニウム化合物を挙げることができるし、あるいは又、Os、Re、Ir、Au、Ag、Cu、Al、Bi、Si、B、C、Cr、Ta、Pd、Pt、Zr、Hf、W、Mo、Nb、V、Rhや、これらの合金を挙げることができる。磁化固定層を積層フェリ構造を採用することで、情報書き込み方向に対する熱安定性の非対称性を確実にキャンセルすることができ、スピントルクに対する安定性の向上を図ることができる。あるいは又、固定層をCo薄膜/Pt薄膜の積層構造から構成し、MR比を高くするために参照層をCo薄膜/Pt薄膜/CoFeB薄膜の積層構造(但し、CoFeB薄膜が中間層と接する)とし、固定層と参照層の間に、例えば、Ruから成る非磁性層を配置する構成することもできる。
半導体基板に形成された選択用トランジスタ、及び、
選択用トランジスタを覆う層間絶縁層、
を備えており、
層間絶縁層上には、第1電極が形成されており、
第1電極は、層間絶縁層に設けられた接続孔(あるいは接続孔とランディングパッド部や下層配線)を介して選択用トランジスタの一方のソース/ドレイン領域に電気的に接続されており、
積層構造体は、第1電極及び第2電極と接しており、
絶縁層は、層間絶縁層を覆い、且つ、第1電極、積層構造体及び第2電極を取り囲んでいる構成を例示することができる。
積層構造体40の側壁には、第1サイドウォール51が形成されており、
第1サイドウォール51上には、第2サイドウォール52が形成されており、
第1サイドウォール51は、水素の侵入を阻止する絶縁材料から成り、
第2サイドウォール52は、水素吸蔵材料から成る。
積層構造体
記憶層 :膜厚1.6nmの(Co20Fe80)80B20層
中間層 :膜厚1.0nmのMgO層
磁気固定層 :膜厚1.0nmの(Co20Fe80)80B20層
第1電極 :厚さ10nmのTaN
第2電極 :厚さ50nmのTa
第1電極31は、下層絶縁膜21、層間絶縁層22に設けられた接続孔23を介して選択用トランジスタTRの一方のソース/ドレイン領域15Aに電気的に接続されており、
積層構造体40は、第1電極31及び第2電極32と接しており、
上層絶縁膜25は層間絶縁層22を覆っており、
前述したとおり、第1サイドウォール51の延在部51’は上層絶縁膜25の上を延在しており、
絶縁層26は延在部51’上に形成されており、
絶縁層26は、第1電極31、積層構造体40及び第2電極32を取り囲んでいる。
先ず、周知の方法に基づき、シリコン半導体基板から成る半導体基板10に素子分離領域11を形成し、素子分離領域11によって囲まれた半導体基板10の部分に、ゲート絶縁層13、ゲート電極12、ゲートサイドウォール16、ソース/ドレイン領域15A,15Bから成る選択用トランジスタTRを形成する。ソース/ドレイン領域15Aとソース/ドレイン領域15Bの間に位置する半導体基板10の部分がチャネル形成領域14に相当する。次いで、下層絶縁膜21、層間絶縁層22、上層絶縁膜25、下地材料層70を形成する。そして、一方のソース/ドレイン領域15Aの上方の下層絶縁膜21、層間絶縁層22、上層絶縁膜25、下地材料層70の部分にタングステンプラグから成る接続孔23を形成し、他方のソース/ドレイン領域15Bの上方の下層絶縁膜21、層間絶縁層22、上層絶縁膜25、下地材料層70の部分にタングステンプラグから成る接続孔24を形成する。こうして、下層絶縁膜21、層間絶縁層22で覆われた選択用トランジスタTRを得ることができる(図6A参照)。
その後、下地材料層70の上に、第1電極31、積層構造体40及び第2電極32を成膜し、次いで、第2電極32、積層構造体40、第1電極31を、反応性イオンエッチング法(RIE法)に基づきエッチングし(図6B参照)、更に、下地材料層70をエッチングする(図6C参照)。第1電極31は接続孔23と接している。尚、酸化マグネシウム(MgO)から成る中間層は、RFマグネトロンスパッタ法に基づきMgO層の成膜を行うことで形成した。また、その他の層はDCマグネトロンスパッタ法に基づき成膜を行った。RIE法によって各層をパターニングする代わりに、イオンミリング法(イオンビームエッチング法)に基づき各層をパターニングすることもできる。
次に、第2電極32、積層構造体40、第1電極31の側壁に第1サイドウォール51を形成する。第1サイドウォール51の延在部51’が上層絶縁膜25の上を延在する。更に、第2電極32、積層構造体40、第1電極31の側壁の上に形成された第1サイドウォール51の上に、第2サイドウォール52を形成する(図7A参照)。そして、全面に絶縁層26を形成し、積層構造体40の上方の絶縁層26に開口部61Aを形成する。開口部61Aの底部には、積層構造体40(より具体的には、第2電極32)が露出する。また、接続孔24の上方の絶縁層26、第1サイドウォール延在部51’に開口部63Aを形成する。開口部63Aの底部には、接続孔24が露出する。こうして、図7Bに示す構造を得ることができる。
その後、CVD法に基づき全面にタングステンプラグから成る接続孔61,63を形成する。こうして、図7Cに示す構造を得ることができる。
次いで、周知の方法に基づき、絶縁層26上に、第2配線(ビット線)62及び第1配線(センス線)64を形成する。こうして、図1に示す実施例1の磁気抵抗素子を得ることができる。
第1の方向に延びる複数の第3配線(ワード線)、
第3配線と上下方向に離間して配置され、第3配線と異なる第2の方向に延びる複数の第2配線(ビット線)、及び、
第3配線と第2配線とが重複する領域に配置され、第3配線及び第2配線に接続された磁気抵抗素子(記憶素子、不揮発性メモリセル)、
から構成されている。そして、第3配線と第2配線との間に印加する電圧の向き、あるいは、第3配線と第2配線との間に流す電流の向きによって、磁気抵抗素子における情報の書込み、消去が行われる。尚、このような構造にあっては、選択用トランジスタTRは不要である。
[A01]《磁気抵抗素子:第1の態様》
少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体の側壁には、第1サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォール上には、第2サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォールは、水素の侵入を阻止する絶縁材料から成り、
第2サイドウォールは、水素吸蔵材料から成る磁気抵抗素子。
[A02]第2サイドウォールはチタンから成る[A01]に記載の磁気抵抗素子。
[A03]第2サイドウォールの厚さは3×10-8m以上である[A01]又は[A02]に記載の磁気抵抗素子。
[A04]第1サイドウォールは、SiN又はAlOXから成る[A01]乃至[A03]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
[A05]第1サイドウォールの厚さは1×10-8m以上である[A01]乃至[A04]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
[A06]第2サイドウォール上には、水素の侵入を阻止する絶縁材料から成る第3サイドウォールが形成されている[A01]乃至[A05]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
[A07]第3サイドウォールは、SiN又はAlOXから成る[A06]に記載の磁気抵抗素子。
[A08]積層構造体は、更に、その上又は上方に上部・水素吸蔵層を有し、
第1サイドウォールは、上部・水素吸蔵層の側壁を覆っている[A01]乃至[A07]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
[A09]積層構造体は、更に、その下又は下方に下部・水素吸蔵層を有し、
第1サイドウォールは、下部・水素吸蔵層の側壁を覆っている[A01]乃至[A08]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
[A10]上層絶縁層で覆われており、
上層絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る上層層間膜が形成されている[A01]乃至[A09]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
[A11]上層層間膜は、磁気抵抗素子が占める面積の50%以上の面積を占める[A10]に記載の磁気抵抗素子。
[A12]積層構造体は、層間絶縁層上に形成されており、
層間絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る下層層間膜が形成されている[A01]乃至[A11]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
[A13]下層層間膜は、磁気抵抗素子が占める面積の50%以上の面積を占める[A12]に記載の磁気抵抗素子。
[A14]《磁気抵抗素子:第2の態様》
少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体は、更に、その上又は上方には、上部・水素吸蔵層を有する磁気抵抗素子。
[A15]積層構造体は、更に、その下又は下方に下部・水素吸蔵層を有する[A14]に記載の磁気抵抗素子。
[A16]《磁気抵抗素子:第3の態様》
少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体は、更に、その下又は下方に下部・水素吸蔵層を有する磁気抵抗素子。
[A17]《磁気抵抗素子:第4の態様》
少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体は、絶縁材料から成る水素侵入防止層によって囲まれている磁気抵抗素子。
[A18]水素侵入防止層は、SiN又はAlOXから成る[A17]に記載の磁気抵抗素子。
[A19]《磁気抵抗素子:第5の態様》
少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体は、上層絶縁層で覆われており、
積層構造体の外側に位置する上層絶縁層の領域内には、水素吸蔵材料から成る上層層間膜が形成されている磁気抵抗素子。
[A20]上層層間膜は、磁気抵抗素子が占める面積の50%以上の面積を占める[A19]に記載の磁気抵抗素子。
[A21]《磁気抵抗素子:第6の態様》
少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体は、絶縁層上に形成されており、
積層構造体の外側に位置する絶縁層の領域内には、水素吸蔵材料から成る下層層間膜が形成されている磁気抵抗素子。
[A22]下層層間膜は、磁気抵抗素子が占める面積の50%以上の面積を占める[A21]に記載の磁気抵抗素子。
[B01]《半導体装置:第1の態様》
磁気抵抗素子から構成された磁気抵抗素子アレイ部、及び、周辺回路部を備えた半導体装置であって、
磁気抵抗素子は、少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
磁気抵抗素子アレイ部及び周辺回路部は、上層絶縁層で覆われており、
磁気抵抗素子アレイ部における上層絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る上層層間膜が形成されており、
上層層間膜は、周辺回路部には形成されていない半導体装置。
[B02]磁気抵抗素子アレイ部は、水素吸蔵材料から成る層によって囲まれている[B01]に記載の半導体装置。
[B03]上層層間膜は、磁気抵抗素子アレイ部の面積の50%以上の面積を占める[B01]又は[B02]に記載の半導体装置。
[B04]《半導体装置:第2の態様》
磁気抵抗素子から構成された磁気抵抗素子アレイ部、及び、周辺回路部を備えた半導体装置であって、
磁気抵抗素子は、少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体は、磁気抵抗素子に共有された、絶縁材料から成る水素侵入防止層によって囲まれている半導体装置。
[B05]水素侵入防止層は、SiN又はAlOXから成る[B04]に記載の半導体装置。
[B06]磁気抵抗素子アレイ部には水素侵入防止層が形成され、
周辺回路部には水素侵入防止層が形成されていない[B04]又は[B05]に記載の半導体装置。
[B07]磁気抵抗素子は、[A01]乃至[A22]のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子から成る[B01]乃至[B06]のいずれか1項に記載の半導体装置。
Claims (11)
- 少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体の側壁には、第1サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォール上には、第2サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォールは、水素の侵入を阻止する絶縁材料から成り、
第2サイドウォールは、水素吸蔵材料から成り、
積層構造体は、更に、その下又は下方に下部・水素吸蔵層を有し、
第1サイドウォールは、下部・水素吸蔵層の側壁を覆っている磁気抵抗素子。 - 第2サイドウォールはチタンから成る請求項1に記載の磁気抵抗素子。
- 第2サイドウォールの厚さは3×10-8m以上である請求項1に記載の磁気抵抗素子。
- 第1サイドウォールは、SiN又はAlOXから成る請求項1に記載の磁気抵抗素子。
- 第1サイドウォールの厚さは1×10-8m以上である請求項1に記載の磁気抵抗素子。
- 第2サイドウォール上には、水素の侵入を阻止する絶縁材料から成る第3サイドウォールが形成されている請求項1に記載の磁気抵抗素子。
- 第3サイドウォールは、SiN又はAlOXから成る請求項6に記載の磁気抵抗素子。
- 積層構造体は、更に、その上又は上方に上部・水素吸蔵層を有し、
第1サイドウォールは、上部・水素吸蔵層の側壁を覆っている請求項1に記載の磁気抵抗素子。 - 上層絶縁層で覆われており、
上層絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る上層層間膜が形成されている請求項1に記載の磁気抵抗素子。 - 積層構造体は、層間絶縁層上に形成されており、
層間絶縁層内には、水素吸蔵材料から成る下層層間膜が形成されている請求項1に記載の磁気抵抗素子。 - 磁気抵抗素子から構成された磁気抵抗素子アレイ部、及び、周辺回路部を備えた半導体装置であって、
磁気抵抗素子は、少なくとも、磁化固定層、中間層及び記憶層から成る積層構造体を有しており、
積層構造体の側壁には、第1サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォール上には、第2サイドウォールが形成されており、
第1サイドウォールは、水素の侵入を阻止する絶縁材料から成り、
第2サイドウォールは、水素吸蔵材料から成り、
積層構造体は、更に、その下又は下方に下部・水素吸蔵層を有し、
第1サイドウォールは、下部・水素吸蔵層の側壁を覆っている半導体装置。
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Patent Citations (10)
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---|---|---|---|---|
US20020025592A1 (en) | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Gunther Schindler | Microelectronic component and method for fabricating a microelectronic component |
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