KR20100081835A - Magnetic random access memory device and manufacturing method of the same - Google Patents

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KR20100081835A
KR20100081835A KR1020090001249A KR20090001249A KR20100081835A KR 20100081835 A KR20100081835 A KR 20100081835A KR 1020090001249 A KR1020090001249 A KR 1020090001249A KR 20090001249 A KR20090001249 A KR 20090001249A KR 20100081835 A KR20100081835 A KR 20100081835A
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Abstract

PURPOSE: A magnetic random access memory device and a manufacturing method of the same are provided to control the thickness of the top capping layer by simply forming an CMP stop layer. CONSTITUTION: A conductive layer(10) is formed on a substrate(S). A magneto-resistive structure(11) is formed on the conductive layer. A top capping layer(12) is formed on the magneto-resistive structure. An insulating layer(13) is formed on the both sides of the magneto-resistive structure. A CMP stop layer(14) is formed on the top of the insulating layer. The CMP stop layer is formed by a consecutive deposition process without an additional process. The conductive layer connects the bottom of the magneto-resistive structure to a bottom electrode. A top electrode(15) is formed on the top capping layer.

Description

자기 메모리 소자 및 그 제조 방법{Magnetic random access memory device and Manufacturing Method of the Same}Magnetic memory device and manufacturing method thereof [Magnetic random access memory device and Manufacturing Method of the Same}

자기 메모리 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자기 저항(Magnetoresistance) 구조체 측부에 CMP 중지층을 포함하는 자기 메모리 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a magnetic memory device, and more particularly, to a magnetic memory device including a CMP stop layer at a side of a magnetoresistance structure, and a manufacturing method thereof.

정보 산업이 발달함에 따라 대용량의 정보 처리가 요구됨에 따라 고용량의 정보를 저장할 수 있는 데이타 저장 매체에 관한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 수요의 증가에 따라 데이타 저장 속도가 빠르면서 소형의 정보 저장 매체에 관한 연구가 진행되고 있으며 결과적으로 다양한 종류의 정보 저장 장치가 개발되었다. As the information industry develops, the demand for a data storage medium capable of storing a large amount of information continues to increase as a large amount of information processing is required. As the demand for data is increased, the research on small information storage media is progressing. As a result, various kinds of information storage devices have been developed.

정보 저장 장치는 크게 휘발성 정보 저장 장치와 비휘발성 정보 저장 저장 장치로 나눌 수 있다. 휘발성 정보 저장 장치의 경우 전원이 차단되면 기록된 정보가 모두 지워지지만 정보 기록 및 재생 속도가 빠른 장점이 있다. 비휘발성 정보 저장 장치의 경우 전원이 차단되더라도 기록된 정보가 지워지지 않는다.The information storage device can be roughly divided into a volatile information storage device and a nonvolatile information storage device. In the case of a volatile information storage device, when the power is cut off, all recorded information is erased, but the information recording and reproducing speed is high. In the case of a nonvolatile information storage device, recorded information is not erased even when the power is cut off.

휘발성 정보 저장 장치로는 대표적으로 DRAM(dynamic random access memory) 를 들 수 있다. 그리고, 비휘발성 데이터 저장 장치는 HDD(hard disk drive) 및 비휘발성 RAM(random access memory) 등이 있다. 비휘발성 메모리의 한 종류인 자기 메모리 소자(MRAM : magnetic random access memory)는 스핀 의존 전도 현상에 기초한 자기 저항 효과를 이용한 메모리 소자이다. Representative volatile information storage device is a dynamic random access memory (DRAM). The nonvolatile data storage device includes a hard disk drive (HDD) and a nonvolatile random access memory (RAM). Magnetic random access memory (MRAM), which is a type of nonvolatile memory, is a memory device using a magnetoresistive effect based on spin-dependent conduction.

일반적인 자기 메모리 소자는 자기저항 구조체와 스위치 구조체를 연결한 구조를 지닌다. 자기 저항 구조체는 반강자성층, 고정층, 비자성층 및 자유층을 포함하는 구조로 형성되며, 스위치 구조체는 예를 들어 트랜지스터(transistor)일 수 있다. A general magnetic memory device has a structure in which a magnetoresistive structure and a switch structure are connected. The magnetoresistive structure is formed of a structure including an antiferromagnetic layer, a pinned layer, a nonmagnetic layer, and a free layer, and the switch structure may be, for example, a transistor.

현재, 자기 메모리 소자는 스핀 트랜스퍼 토크(STT : spin transfer torque) 현상을 이용하여 높은 쓰기 전류의 문제점을 해결하고, 집적도, 선택성을 향상시킬 수 있어 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 이는 방식은 한 쪽 방향으로 스핀(spin)이 극성화(polarized)된 전류(current)를 자기 메모리 소자에 흘려서 전자(electron)의 스핀 전달(spin transfer)을 사용하여 자기 메모리 소자의 자유층을 원하는 방향으로 스위칭하는 방식이다. 이 방식은 셀의 크기(cell size)가 작아질수록 요구 전류가 작아지므로 고밀도화에 유리하다. Currently, the magnetic memory device can solve the problem of high write current by using spin transfer torque (STT) phenomenon and improve the degree of integration and selectivity. This method uses a spin transfer of electrons to drive the free layer of the magnetic memory device by flowing spin polarized current in one direction to the magnetic memory device. It is a way to switch in the direction. This method is advantageous for higher density because the smaller the cell size, the smaller the required current.

통상적인 자기 메모리 소자를 제작하는 과정을 살펴보면, 일반적으로 기판 상에 자기 저항 구조체를 형성하기 위한 물질층을 증착한 뒤, 자기 저항 구조체 상에 에칭 공정을 위하여 하드 마스크(hard mask)를 형성하고, CMP 공정에 의한 식각 과정을 제어하기 위한 층을 추가하는 공정을 별도 공정을 형성하고 있다. 그러나, 이러한 공정은 제조 단계가 늘어나며 수율 측면에서 좋지않은 단점이 있다. In the process of fabricating a conventional magnetic memory device, generally, a material layer for forming a magnetoresistive structure is deposited on a substrate, and then a hard mask is formed on the magnetoresistive structure for an etching process. The process of adding a layer for controlling the etching process by the CMP process is forming a separate process. However, this process has an increase in manufacturing steps and has a disadvantage in terms of yield.

자기 메모리 소자의 제조 공정에서 하드 마스크 및 CMP 중지층을 형성하기 위한 별도의 공정이 필요없이 소자 증착 과정에서 용이하게 형성할 수 있는 보다 간단한 자기 메모리 소자의 제조 방법을 제공한다. Provided is a method of manufacturing a simpler magnetic memory device, which can be easily formed during device deposition without the need for a separate process for forming a hard mask and a CMP stop layer in the manufacturing process of the magnetic memory device.

본 발명의 실시예에 의한 자기 메모리 소자에서는, In the magnetic memory device according to the embodiment of the present invention,

기판; Board;

상기 기판 상에 형성된 전도층;A conductive layer formed on the substrate;

상기 전도층 상에 형성된 자기 저항 구조체;A magnetoresistive structure formed on the conductive layer;

상기 자기 저항 구조체 양측부의 상기 전도층 상에 형성된 절연층 및 상기 절연층 상에 형성된 CMP 중지층을 포함하는 자기 메모리 소자를 제공한다. It provides a magnetic memory device including an insulating layer formed on the conductive layer on both sides of the magnetoresistive structure and a CMP stop layer formed on the insulating layer.

제 1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 자기 저항 구조체 상에 형성된 상부 캐핑층을 더 포함할 수 있다.It may further include an upper capping layer formed on the magnetoresistive structure.

상기 상부 캐핑층 측부에는 상기 CMP 중지층이 형성된 것일 수 있다.The CMP stop layer may be formed on the upper capping layer side.

상기 절연층은 실리콘 산화물로 형성되며, 상기 CMP 중지층은 실리콘 질화물로 형성된 것일 수 있다. The insulating layer may be formed of silicon oxide, and the CMP stop layer may be formed of silicon nitride.

또한, 자기 메모리 소자의 제조 방법에 있어서, Moreover, in the manufacturing method of a magnetic memory element,

기판 상에 전도층을 형성하는 단계; Forming a conductive layer on the substrate;

상기 전도층 상에 자기 저항 구조체, 상부 캐핑층 및 레지스트를 형성하는 단계;Forming a magnetoresistive structure, an upper capping layer and a resist on the conductive layer;

상기 상부 캐핑층 및 상기 자기 저항 구조체의 양측부를 식각하는 단계;Etching both sides of the upper capping layer and the magnetoresistive structure;

상기 자기 저항 구조체 및 상기 상부 캐핑층 양측부에 절연층, CMP 중지층 및 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 및Sequentially forming an insulating layer, a CMP stop layer, and an insulating layer on both sides of the magnetoresistive structure and the upper capping layer; And

CMP 공정에 의해 상기 상부 캐핑층을 노출시키는 단계;를 포함하는 자기 메모리 소자의 제조 방법을 제공한다.And exposing the upper capping layer by a CMP process.

상기 절연층은 실리콘 산화물로 형성하고 상기 CMP 중지층은 실리콘 질화물로 형성할 수 있다. The insulating layer may be formed of silicon oxide, and the CMP stop layer may be formed of silicon nitride.

상기 절연층 및 상기 CMP 중지층은 연속 증착 공정에 의해 형성할 수 있다.The insulating layer and the CMP stop layer may be formed by a continuous deposition process.

상기 CMP 중지층은 상기 상부 캐핑층 측부에 형성할 수 있다.The CMP stop layer may be formed at a side of the upper capping layer.

상기 CMP 중지층 및 상기 절연층에 홀을 형성하여, 상기 전도층을 노출한 뒤, 상기 전도층과 연결된 하부 전극 및 상기 상부 캐핑층 상에 상부 전극을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. And forming a hole in the CMP stop layer and the insulating layer to expose the conductive layer, and then form an upper electrode on the lower electrode and the upper capping layer connected to the conductive layer.

상기 레지스트는 이-빔 레지스트 또는 포토 레지스트로 형성할 수 있다.The resist may be formed of a two-beam resist or a photo resist.

자기 메모리 소자의 제조 공정에서 CMP 중지층을 별도의 추가적인 공정이 필요없이 소자 증착 과정에서 용이하게 형성할 수 있는 보다 간단한 자기 메모리 소자의 제조 방법을 제공한다.Provided is a method of manufacturing a simpler magnetic memory device, in which a CMP stop layer may be easily formed in a device deposition process without a separate additional process in the manufacturing process of the magnetic memory device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 자기 메모리 소자 및 그 제조 방법에 대해 상세하게 설명하도록 한다. 참고로, 도면에 나타낸 각 층의 두께 및 폭은 설명을 위하여 다소 과장된 것임을 명심하여야 한다.Hereinafter, a magnetic memory device and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, it should be noted that the thickness and width of each layer shown in the drawings are somewhat exaggerated for explanation.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자기 메모리 소자의 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the structure of a magnetic memory device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판(S) 상에 전도층(10)이 형성되어 있으며, 전도층(10) 상에 자기 저항 구조체(11)가 형성되어 있다. 자기 저항 구조체(11) 상에는 상부 캐핑층(12)(top capping layer)형성되어 있다. 자기 저항 구조체(11) 양측부에는 절연층(13)이 형성되어 있고, 절연층(13) 상에는 CMP 중지층(14)이 형성되어 있다. 도 1에 나타낸 자기 메모리 소자의 CMP 중지층(14)은 별도의 공정으로 형성하지 않고, 절연층(13) 형성 후 연속적인 증착 공정에 의해 형성된 것이다. 전도층(10)은 자기 저항 구조체(11)의 바닥부와 하부 전극(16)을 연결된다. 상부 캐핑층(12) 상에는 상부 전극(15)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 1, the conductive layer 10 is formed on the substrate S, and the magnetoresistive structure 11 is formed on the conductive layer 10. A top capping layer 12 is formed on the magnetoresistive structure 11. An insulating layer 13 is formed on both sides of the magnetoresistive structure 11, and a CMP stop layer 14 is formed on the insulating layer 13. The CMP stop layer 14 of the magnetic memory device shown in FIG. 1 is not formed by a separate process, but is formed by a continuous deposition process after the insulating layer 13 is formed. The conductive layer 10 is connected to the bottom of the magnetoresistive structure 11 and the lower electrode 16. The upper electrode 15 is formed on the upper capping layer 12.

도 1의 자기 메모리 소자의 각 층을 형성하는 물질을 설명하면 다음과 같다. A material forming each layer of the magnetic memory device of FIG. 1 will be described below.

전도층(10), 상부 캐핑층(12), 상부 전극(15) 및 하부 전극(16)은 전기적으로 전도성(conducting)을 지니며, 이후의 추가적인 공정에서 산화가 되더라도 전도성 특성을 유지할 수 있는 Ru, Ir, Ti 등의 금속 또는 전도성 금속 산화물 등으로 형성된 것일 수 있다. The conductive layer 10, the upper capping layer 12, the upper electrode 15, and the lower electrode 16 are electrically conductive, and Ru may maintain the conductive properties even after oxidation in a further process. It may be formed of a metal such as Ir, Ti, or a conductive metal oxide.

자기 저항 구조체(11)는 반강자성층, 고정층, 비자성층 및 자유층을 포함하는 구조로 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 반강자성층은 고정층의 자화 방향을 고정시키며, IrMn, FeMn, NiMn 또는 PtMn 등의 물질로 형성된 것일 수 있다. 고정 층은 반강자성층에 의해 자화 방향이 한 방향으로 고정된 층이며, 고정층과 자유층은 어 NiFe, CoFe 등으로 형성될 수 있다. 만일, 자기 저항 구조체(11)가 GMR(ginat magneto-resistance) 구조로 형성된 경우, 비자성층은 Cu 등의 비자성 금속으로 형성될 수 있으며, TMR(tunneling magneto-resistance) 구조인 경우, 비자성층은 Al 산화물, Mg 산화물 등으로 형성될 수 있다. The magnetoresistive structure 11 may be formed in a structure including an antiferromagnetic layer, a pinned layer, a nonmagnetic layer, and a free layer. In detail, the antiferromagnetic layer fixes the magnetization direction of the pinned layer and may be formed of a material such as IrMn, FeMn, NiMn, or PtMn. The pinned layer is a layer in which the magnetization direction is fixed in one direction by an antiferromagnetic layer, and the pinned layer and the free layer may be formed of NiFe, CoFe, or the like. If the magnetoresistive structure 11 is formed of a magneto magneto-resistance (GMR) structure, the nonmagnetic layer may be formed of a nonmagnetic metal such as Cu, and the nonmagnetic layer may be formed of a tunneling magneto-resistance (TMR) structure. It may be formed of Al oxide, Mg oxide and the like.

자기 저항 구조체(11)의 형성 순서는 반강자성층, 고정층, 비자성층 및 자유층의 순서일 수 있으며, 반대로 자유층, 비자성층, 고정층 및 반강자성층의 순서로 형성된 것일 수 있다. 절연층(13)은 실리콘 산화물로 형성하고, CMP 중지층(14)은 실리콘 질화물로 형성된 것일 수 있다. The order of forming the magnetoresistive structure 11 may be in the order of the antiferromagnetic layer, the pinned layer, the nonmagnetic layer, and the free layer. In contrast, the magnetoresistive structure 11 may be formed in the order of the free layer, the nonmagnetic layer, the pinned layer, and the antiferromagnetic layer. The insulating layer 13 may be formed of silicon oxide, and the CMP stop layer 14 may be formed of silicon nitride.

이하, 도 2a 내지 도 2f를 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 자기 메모리 소자의 제조 방법에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 2a 내지 도 2f의 자기 메모리 소자는 CVD(chemical vapor deposition), PVD(physical vapor deposition) 또는 ALD(atomic layer deposition) 공정에 의해 형성할 수 있다. Hereinafter, a method of manufacturing a magnetic memory device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2F. The magnetic memory device of FIGS. 2A to 2F may be formed by chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), or atomic layer deposition (ALD).

도 2a를 참조하면, 먼저 기판(S) 상에 전도층(10)을 형성하고, 그 상부에 자기 저항 구조체(11)를 형성한다. 다음으로 자기 저항 구조체(11) 상에 상부 캐핑층(12)을 형성한다. Referring to FIG. 2A, first, a conductive layer 10 is formed on a substrate S, and a magnetoresistive structure 11 is formed thereon. Next, the upper capping layer 12 is formed on the magnetoresistive structure 11.

전도층(10) 및 상부 캐핑층(12)은 전기 전도성을 지닌 물질로 형성할 수 있으며, Ru, Ir, Ti 등의 금속 또는 전도성 금속 산화물 등으로 형성할 수 있다. 자기 저항 구조체(11)는 반강자성층, 고정층, 비자성층 및 자유층을 포함하는 구조로 형성할 수 있다. 반강자성층은 고정층의 자화 방향을 고정시키는 역할을 하며, IrMn, FeMn, NiMn 또는 PtMn 등의 물질로 형성할 수 있다. 고정층은 반강자성층에 의해 자화 방향이 한 방향으로 고정된 층이며, 고정층과 자유층은 어 NiFe, CoFe 등으로 형성할 수 있다. 여기서, 자기 저항 구조체(11)는 GMR 구조 또는 TMR 구조로 형성할 수 있으며, 이 때, 비자성층은 각각 Cu 등의 비자성 금속 또는 Al 산화물, Mg 산화물 등으로 형성될 수 있다. 자기 저항 구조체(11)의 형성 순서는 반강자성층, 고정층, 비자성층 및 자유층의 순서일 수 있으며, 반대로 자유층, 비자성층, 고정층 및 반강자성층의 순서로 형성할 수 있다. The conductive layer 10 and the upper capping layer 12 may be formed of a material having electrical conductivity, and may be formed of a metal such as Ru, Ir, Ti, or a conductive metal oxide. The magnetoresistive structure 11 may be formed in a structure including an antiferromagnetic layer, a pinned layer, a nonmagnetic layer, and a free layer. The antiferromagnetic layer serves to fix the magnetization direction of the pinned layer, and may be formed of a material such as IrMn, FeMn, NiMn, or PtMn. The pinned layer is a layer in which the magnetization direction is fixed in one direction by an antiferromagnetic layer, and the pinned layer and the free layer may be formed of NiFe, CoFe, or the like. Here, the magnetoresistive structure 11 may be formed of a GMR structure or a TMR structure, and in this case, the nonmagnetic layer may be formed of a nonmagnetic metal such as Cu or Al oxide, Mg oxide, or the like. The order of forming the magnetoresistive structure 11 may be in the order of the antiferromagnetic layer, the pinned layer, the nonmagnetic layer, and the free layer. In contrast, the magnetoresistive structure 11 may be formed in the order of the free layer, the nonmagnetic layer, the pinned layer, and the antiferromagnetic layer.

도 2b를 참조하면, 자기 메모리 소자의 셀(cell) 패턴을 형성하기 위한 에칭 공정에서 마스크 역할을 하기 위한 레지스트(R)를 형성한다. 레지스트(R)는 이-빔 레지스트(E-beam Resist) 또는 포토 레지스트(photo resist)를 사용하여 형성할 수 있다. 여기서, 이-빔 레지스트는 이-빔 리소그래프(E-beam lithography)를 통하여 형성될 수 있으며, 포토 레지스트는 포토 리소그래피(E-beam lithography) 또는 PR 트리밍(trimming) 공정으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2B, a resist R for forming a mask in an etching process for forming a cell pattern of a magnetic memory device is formed. The resist R may be formed using an E-beam resist or a photo resist. Here, the e-beam resist may be formed through E-beam lithography, and the photoresist may be formed by photolithography (E-beam lithography) or PR trimming.

도 2c를 참조하면, 반응성 이온 에칭(RIE : reactive ion etching) 또는 이온빔 에칭(IBE : ion-beam etching)을 통하여 상부 캐핑층(12) 및 자기 저항 구조체(11)의 양측부를 식각한다. Referring to FIG. 2C, both sides of the upper capping layer 12 and the magnetoresistive structure 11 are etched through reactive ion etching (RIE) or ion-beam etching (IBE).

도 2d를 참조하면, 자기 저항 구조체(11) 양측부에 절연층(13)을 형성한다. 절연층(13)은 자기 저항 구조체(11)에 상하부 전극 형성 전의 페시베이션을 위해 형성한다. 이 때, 절연층(13) 형성 공정 과정에서 CMP 중지층(14)을 절연층(13) 내에 형성할 수 있다. 연속적인 증착 공정을 위하여, 절연층(13)은 실리콘 산화물로 형성하고, CMP 중지층(14)은 실리콘 질화물로 형성할 수 있다. 실리콘 질화물은 CMP(chemical mechanical polishing) 공정에서 실리콘 산화물에 비해 그 식각 속도가 2배 이상 느린 것으로 알려져 있다. 따라서, 구체적인 증착 공정을 예를 들면, 자기 저항 구조체(11) 양측부에 산소 분위기 하에서 실리콘 산화물을 증착하여 절연층(13)을 형성하고, 연속적으로 질소 분위기 하에서 실리콘 질화물을 증착하여 CMP 중지층(14)를 형성할 수 있다. 그리고, CMP 중지층(14) 상에 다시 실리콘 산화물을 증착하여 절연층(13)을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 2D, insulating layers 13 are formed on both sides of the magnetoresistive structure 11. The insulating layer 13 is formed in the magnetoresistive structure 11 for passivation before forming the upper and lower electrodes. In this case, the CMP stop layer 14 may be formed in the insulating layer 13 in the process of forming the insulating layer 13. For the continuous deposition process, the insulating layer 13 may be formed of silicon oxide, and the CMP stop layer 14 may be formed of silicon nitride. Silicon nitride is known to be etched at least twice as slow as silicon oxide in chemical mechanical polishing (CMP) processes. Therefore, in a specific deposition process, for example, silicon oxide is deposited on both sides of the magnetoresistive structure 11 in an oxygen atmosphere to form an insulating layer 13, and silicon nitride is continuously deposited in a nitrogen atmosphere to form a CMP stop layer ( 14) can be formed. In addition, silicon oxide may be further deposited on the CMP stop layer 14 to form the insulating layer 13.

도 2e를 참조하면, 표면 평탄화(surface planarization)화를 위해 CMP 공정을 실시한다. 이 때, 표면 평탄화와 함께 상부 전극 콘택을 위해 레지스트(R)를 제거하여 상부 캐핑층(12)을 노출시킨다. 여기서, CMP 공정 과정에서 절연층(13)의 식각 속도와 CMP 중지층(14)의 식각 속도가 차이가 나며, 예를 들어 절연층(13)을 실리콘 산화물로 형성하고, CMP 중지층(14)을 실리콘 질화물로 형성한 경우, CMP 공정에 의한 식각 속도의 차이에 의해 CMP 중지층(14)에서의 식각의 진행이 느려진다. 따라서, 일단 상부 캐핑층(12)의 노출이 되면 CMP 중지층(14)에 의해 식각 속도가 현저히 느려지기 때문에 식각 공정의 콘츄롤이 용이해진다. Referring to FIG. 2E, a CMP process is performed for surface planarization. At this time, the resist R is removed for the upper electrode contact with the surface planarization to expose the upper capping layer 12. Here, in the CMP process, the etching rate of the insulating layer 13 and the etching rate of the CMP stopping layer 14 are different. For example, the insulating layer 13 is formed of silicon oxide, and the CMP stopping layer 14 is formed. Is formed of silicon nitride, the progress of etching in the CMP stop layer 14 is slowed down by the difference in the etching rate by the CMP process. Therefore, once the upper capping layer 12 is exposed, the etching speed is significantly lowered by the CMP stop layer 14, thereby facilitating the control of the etching process.

도 2f를 참조하면, CMP 중지층(14) 및 절연층(13)의 일부 영역을 식각하여 홀을 형성하여 전도층(10)의 일부를 노출시킨다. 그리고, 전도성 물질을 증착하여 상부 캐핑층(12) 상에 상부 전극(15)을 형성하고, 전도층(10)이 노출된 부분에는 전도성 물질을 증착하여 하부 전극(16)을 형성한다. Referring to FIG. 2F, portions of the CMP stop layer 14 and the insulating layer 13 are etched to form holes to expose a portion of the conductive layer 10. The upper electrode 15 is formed on the upper capping layer 12 by depositing a conductive material, and the lower electrode 16 is formed by depositing a conductive material on the exposed portion of the conductive layer 10.

본 발명의 실시예에 의한 자기 메모리 소자의 제조 방법에서는 절연층(13) 형성 중 연속 공정에서 CMP 중지층(14)을 간단하게 형성할 수 있어 상부 캐핑층(12)의 두께를 조절할 수 있으며, 안정적인 CMP 공정을 실시할 수 있다. 따라서, 자기 메모리 소자 제조 공정의 간단화 및 효율화를 도모할 수 있다. In the method of manufacturing a magnetic memory device according to an exemplary embodiment of the present invention, the CMP stop layer 14 may be easily formed in a continuous process during the formation of the insulating layer 13, thereby controlling the thickness of the upper capping layer 12. A stable CMP process can be performed. Therefore, the process of manufacturing the magnetic memory device can be simplified and the efficiency can be improved.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예들에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of embodiments rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the embodiments described, but by the technical spirit described in the claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자기 메모리 소자의 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the structure of a magnetic memory device according to an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 의한 자기 메모리 소자의 제조 방법을 나타낸 도면이다. 2A to 2F illustrate a method of manufacturing a magnetic memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

S... 기판 10... 전도층S ... Substrate 10 ... Conductive Layer

11... 자기 저항 구조체 12... 상부 캐핑층11 ... Magnetoresistive structure 12 ... Upper capping layer

13... 절연층 14... CMP 중지층13 ... Insulation layer 14 ... CMP stop layer

15... 상부 전극 16... 하부 전극15 ... upper electrode 16 ... lower electrode

Claims (10)

자기 메모리 소자에 있어서, In a magnetic memory device, 기판; Board; 상기 기판 상에 형성된 전도층;A conductive layer formed on the substrate; 상기 전도층 상에 형성된 자기 저항 구조체;A magnetoresistive structure formed on the conductive layer; 상기 자기 저항 구조체 양측부의 상기 전도층 상에 형성된 절연층 및 상기 절연층 상에 형성된 CMP 중지층을 포함하는 자기 메모리 소자.And an insulating layer formed on the conductive layer on both sides of the magnetoresistive structure and a CMP stop layer formed on the insulating layer. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 자기 저항 구조체 상에 형성된 상부 캐핑층을 더 포함하는 자기 메모리 소자. And a top capping layer formed on the magnetoresistive structure. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 상부 캐핑층 측부에는 상기 CMP 중지층이 형성된 자기 메모리 소자. And a CMP stop layer formed at a side of the upper capping layer. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 절연층은 실리콘 산화물로 형성되며, 상기 CMP 중지층은 실리콘 질화물로 형성된 자기 메모리 소자.And the insulating layer is formed of silicon oxide, and the CMP stop layer is formed of silicon nitride. 자기 메모리 소자의 제조 방법에 있어서, In the method of manufacturing a magnetic memory device, 기판 상에 전도층을 형성하는 단계; Forming a conductive layer on the substrate; 상기 전도층 상에 자기 저항 구조체, 상부 캐핑층 및 레지스트를 형성하는 단계;Forming a magnetoresistive structure, an upper capping layer and a resist on the conductive layer; 상기 상부 캐핑층 및 상기 자기 저항 구조체의 양측부를 식각하는 단계;Etching both sides of the upper capping layer and the magnetoresistive structure; 상기 자기 저항 구조체 및 상기 상부 캐핑층 양측부에 절연층, CMP 중지층 및 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 및Sequentially forming an insulating layer, a CMP stop layer, and an insulating layer on both sides of the magnetoresistive structure and the upper capping layer; And CMP 공정에 의해 상기 상부 캐핑층을 노출시키는 단계;를 포함하는 자기 메모리 소자의 제조 방법.Exposing the upper capping layer by a CMP process. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 절연층은 실리콘 산화물로 형성하고 상기 CMP 중지층은 실리콘 질화물로 형성하는 자기 메모리 소자의 제조 방법.And the insulating layer is formed of silicon oxide and the CMP stop layer is formed of silicon nitride. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 절연층 및 상기 CMP 중지층은 연속 증착 공정에 의해 형성하는 자기 메모리 소자의 제조 방법.And the insulating layer and the CMP stop layer are formed by a continuous deposition process. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 CMP 중지층은 상기 상부 캐핑층 측부에 형성하는 자기 메모리 소자의 제조 방법.And the CMP stop layer is formed at a side of the upper capping layer. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 CMP 중지층 및 상기 절연층에 홀을 형성하여, 상기 전도층을 노출한 뒤, 상기 전도층과 연결된 하부 전극 및 상기 상부 캐핑층 상에 상부 전극을 형성하는 단계;를 더 포함하는 자기 메모리 소자의 제조 방법. Forming a hole in the CMP stop layer and the insulating layer, exposing the conductive layer, and then forming an upper electrode on the lower electrode connected to the conductive layer and the upper capping layer; Method of preparation. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 레지스트는 이-빔 레지스트 또는 포토 레지스트로 형성하는 자기 메모리 소자의 제조 방법. And the resist is formed of a two-beam resist or a photoresist.
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