一种半导体器件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法。
【背景技术】
[0002]在半导体技术领域中，磁阻随机存取存储器MRAM (Magnetic Random AccessMemory)由于具备低耗能、非挥发等特性而越来越受到业界的重视。
[0003]然而，在现有技术中，如何将MRAM器件的制造工艺嵌入到标准的CMOS工艺之中，仍然没有得到很好的解决。
[0004]为此，本发明提出一种半导体器件的制造方法，将磁阻随机存取存储器MRAM的制造嵌入到标准CMOS工艺之中。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提出一种半导体器件的制造方法，将MRAM的制造嵌入到标准CMOS工艺之中，可以降低工艺难度，并改善磁隧道结(MTJ)的性能。
[0006]本发明实施例提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括:
[0007]步骤SlOl:提供包括半导体衬底、位于所述半导体衬底的内核阵列区以及外围区的晶体管、位于所述半导体衬底上的层间介电层、位于所述层间介电层内的用于连接磁隧道结的第一金属插塞、以及位于所述层间介电层之上的金属间介电层的前端器件；
[0008]步骤S102:在所述金属间介电层上形成第一介电阻挡层，形成贯穿所述第一介电阻挡层与所述金属间介电层并连接所述第一金属插塞的第二金属插塞；
[0009]步骤S103:形成覆盖所述第一介电阻挡层的第二介电阻挡层，并在所述第二介电阻挡层内形成位于所述第二金属插塞上方的接触孔；
[0010]步骤S104:在所述接触孔内形成连接所述第二金属插塞的导电连接层；
[0011]步骤S105:在所述第二介电阻挡层上形成位于所述导电连接层上方并与所述导电连接层相连接的磁隧道结。
[0012]可选地，所述步骤S105包括:
[0013]步骤S1051:在所述第二介电阻挡层上依次形成磁隧道结材料层、第一导电硬掩膜层和第二导电硬掩膜层；
[0014]步骤S1052:对所述第二导电硬掩膜层进行刻蚀，保留所述第二导电硬掩膜层位于所述导电连接层上方的部分；
[0015]步骤S1053:以所述第二导电硬掩膜层被保留的部分为掩膜，对所述第一导电硬掩膜层和所述磁隧道结材料层进行刻蚀，以形成位于所述导电连接层上方并与所述导电连接层相连接的磁隧道结。
[0016]可选地，在所述步骤S1053中，对所述磁隧道结材料层进行刻蚀所采用的方法为等离子体刻蚀。
[0017]可选地，所述第一导电硬掩膜层的材料包括Ta或Ti ;所述第二导电硬掩膜层的材料包括TiN或TaN。
[0018]可选地，在所述步骤S1052中，在对所述第二导电硬掩膜层进行刻蚀时采用可灰化硬掩膜进行。
[0019]可选地，在所述步骤S1051中，形成所述磁隧道结材料层的方法为物理气相沉积法。
[0020]可选地，在所述步骤S1053中，对所述磁隧道结材料层的刻蚀停止于所述第二介电阻挡层的上方或停止于所述第一介电阻挡层的上方。
[0021]可选地，所述步骤S102包括:
[0022]步骤S1021:在所述金属间介电层上形成第一介电阻挡层；
[0023]步骤S1022:在所述第一介电阻挡层上依次沉积可灰化硬掩膜和氮氧化硅薄膜；
[0024]步骤S1023:利用所述可灰化硬掩膜和所述氮氧化硅薄膜作为掩膜进行刻蚀，在所述金属间介电层内刻蚀形成过孔，剥离所述可灰化硬掩膜和所述氮氧化硅薄膜；
[0025]步骤S1024:在所述过孔内沉积阻挡层材料和金属材料并进行CMP处理，以形成所述第二金属插塞。
[0026]可选地，所述第一介电阻挡层和所述第二介电阻挡层的材料为氮化硅。
[0027]可选地，所述步骤S104包括:
[0028]步骤S1041:在所述第二介电阻挡层上沉积导电薄膜以完全覆盖所述接触孔；
[0029]步骤S1042:通过CMP去除所述导电薄膜位于所述第二介电阻挡层之上的部分，以形成所述导电连接层。
[0030]本发明的半导体器件的制造方法，将MRAM的制造工艺嵌入到标准CMOS工艺之中，可以降低工艺难度，并可以改善磁隧道结(MTJ)的性能进而提高整个半导体器件的性能。
【附图说明】
[0031]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0032]附图中:
[0033]图1A至IG为本发明实施例的一种半导体器件的制造方法的相关步骤形成的图形的示意性剖视图；
[0034]图2为本发明实施例的一种半导体器件的制造方法的一种示意性流程图。
【具体实施方式】
[0035]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0036]应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0037]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0038]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0039]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0040]这