[发明专利]封装形貌辅助的自对准MRAM顶部触点

权利要求书

1.一种用于形成磁性随机存取存储器(MRAM)器件的方法，所述方法包括以下步骤：

在嵌入在第一电介质中的互连上形成磁性隧道结(MTJ)；

在所述MTJ上方沉积封装层；

将所述MTJ掩埋在第二电介质中；

在所述第二电介质中在所述MTJ上方图案化沟槽，从而暴露所述MTJ的顶部上方的所述封装层，这在所述沟槽的底部处产生形貌；

在沟槽底的部处的形貌之上在所述沟槽中形成金属线；

使所述金属线向下凹陷到所述封装层并且暴露所述封装层，其中所述凹陷将所述金属线分离为由所述MTJ上方的封装层的暴露的峰分开的区段；

使所述封装层的所述暴露的峰凹陷，以在所述MTJ的顶部处形成位于所述金属线的所述区段之间的凹陷；以及

在所述凹槽中形成与所述MTJ的顶部自对准的触点。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

将阻挡层沉积到所述沟槽中并且对所述沟槽加衬；以及

在所述沟槽中在所述阻挡层上形成所述金属线。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述触点与所述MTJ直接接触，并且其中所述触点通过所述阻挡层连接到所述金属线的所述区段。

4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中在所述互连上设置封盖层，并且其中所述MTJ形成在所述封盖层上方的所述互连上。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述封盖层包括选自由以下各项组成的组中的材料：由钌(Ru)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钨(W)及其组合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述MTJ中的每一个包括：

至少一个自由磁金属层；

至少一个固定磁性金属层；以及

在所述至少一个自由磁金属层和所述至少一个固定磁金属层之间的隧道势垒。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述封装层包括绝缘体。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述绝缘体是氮化硅(SiN)。

9.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中图案化的所述沟槽在所述MTJ上方居中。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中在图案化的所述沟槽在所述MTJ之上偏移，使得所述沟槽仅暴露所述封装层在所述MTJ中的至少一个MTJ的顶部之上的部分。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的方法，其中所述阻挡层包括选自由以下各项组成的组中的材料：钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、及其组合。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述触点包括选自由以下各项组成的组中的材料：Ru、Ta、TaN、Ti、TiN、W、铜(Cu)、钴(Co)、及其组合。

13.一种MRAM设备，包括：

MTJ，所述MTJ设置在嵌入第一电介质中的互连上；

封装层，所述封装层设置在所述MTJ上方；

第二电介质，所述第二电介质围绕所述MTJ；

在所述金属线的区段之间在所述MTJ的顶部处的封装层中的凹陷，其中所述金属线的所述区段通过阻挡层与所述第二电介质分开；以及

在所述凹陷中形成的触点，所述触点与所述MTJ的顶部自对准，其中所述触点与所述MTJ直接接触，并且其中所述触点通过所述阻挡层连接到所述金属线的所述区段。