[发明专利]MTJ存储器器件及其形成方法和形成存储器器件的方法

权利要求书

1.一种形成磁性隧道结存储器器件的方法，包括：

在衬底上方形成磁性隧道结(MTJ)存储器单元和金属蚀刻掩模部分，其中，所述磁性隧道结存储器单元包括底部电极、磁性隧道结结构和顶部电极，并且所述金属蚀刻掩模部分位于所述顶部电极上面；

在所述金属蚀刻掩模部分上方形成至少一个介电蚀刻停止层；

在所述至少一个介电蚀刻停止层上方形成通孔级介电层；

穿过所述通孔级介电层形成通孔腔，其中，所述至少一个介电蚀刻停止层的顶面物理暴露；

通过去除所述至少一个介电蚀刻停止层和金属蚀刻掩模部分的部分来垂直延伸所述通孔腔；以及

直接在所述通孔腔中的所述顶部电极的顶面上形成接触通孔结构。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述磁性隧道结存储器单元和所述金属蚀刻掩模部分周围形成介电间隔件；以及

在所述介电间隔件周围形成存储器级介电层，其中，在所述存储器级介电层上方形成所述通孔级介电层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

直接在所述金属蚀刻掩模部分的侧壁上和周围形成所述介电间隔件；以及

实施所述金属蚀刻掩模部分的去除，所述去除对所述介电间隔件和所述存储器级介电层具有选择性。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述金属蚀刻掩模部分包括导电金属氮化物材料；以及

使用去除所述导电金属氮化物材料的湿蚀刻工艺实施所述金属蚀刻掩模部分的去除。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述磁性隧道结(MTJ)存储器单元和所述金属蚀刻掩模部分还包括：

在衬底上方沉积包括底部电极材料层、磁性隧道结层、顶部电极材料层和金属蚀刻掩模材料层的层堆叠件；

在所述层堆叠件上方施加并且图案化光刻胶层；以及

通过实施使用所述光刻胶层作为蚀刻掩模的第一各向异性蚀刻工艺来蚀刻所述金属蚀刻掩模材料层，其中，所述金属蚀刻掩模材料层的图案化部分包括所述金属蚀刻掩模部分。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述磁性隧道结(MTJ)存储器单元和所述金属蚀刻掩模部分还包括实施第二各向异性蚀刻工艺，所述第二各向异性蚀刻工艺蚀刻所述层堆叠件的未由所述金属蚀刻掩模部分掩蔽的部分，其中，至少在图案化所述底部电极材料层期间，将所述金属蚀刻掩模部分用作所述第二各向异性蚀刻工艺的蚀刻掩模。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述方法包括在所述磁性隧道结存储器单元和所述金属蚀刻掩模部分周围形成存储器级介电层，其中，在所述存储器级介电层之上形成所述通孔级介电层；

穿过所述通孔级介电层形成的所述通孔腔具有比所述金属蚀刻掩模部分的横向范围大的横向范围；以及

通过实施选择性蚀刻工艺来去除所述金属蚀刻掩模部分，所述选择性蚀刻工艺蚀刻所述金属蚀刻掩模部分而对所述通孔级介电层和所述存储器级介电层具有选择性。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

穿过所述通孔级介电层形成的通孔腔具有比所述金属蚀刻掩模部分的横向范围小的横向范围；

通过实施选择性蚀刻工艺来去除所述金属蚀刻掩模部分，所述选择性蚀刻工艺蚀刻所述金属蚀刻掩模部分而对所述通孔级介电层具有选择性；以及

所述接触通孔结构通过在所述通孔腔中沉积至少一种导电材料来形成。