半导体元件的制作方法

本发明涉及一种半导体元件，尤其是涉及一种磁阻式随机存取存储器(magnetoresistive random access memory,mram)元件。

背景技术：

1、已知，磁阻(magnetoresistance,mr)效应是材料的电阻随着外加磁场的变化而改变的效应，其物理量的定义，是在有无磁场下的电阻差除上原先电阻，用以代表电阻变化率。目前，磁阻效应已被成功地运用在磁盘生产上，具有重要的商业应用价值。此外，利用巨磁电阻物质在不同的磁化状态下具有不同电阻值的特点，还可以制成磁性随机存储器(mram)，其优点是在不通电的情况下可以继续保留存储的数据。

2、上述磁阻效应还被应用在磁场感测(magnetic field sensor)领域，例如，移动电话中搭配全球定位系统(global positioning system,gps)的电子罗盘(electroniccompass)零组件，用来提供使用者移动方位等信息。目前，市场上已有各式的磁场感测技术，例如，异向性磁阻(anisotropic magnetoresistance,amr)感测元件、巨磁阻(gmr)感测元件、磁隧穿接面(magnetic tunneling junction,mtj)感测元件等等。然而，上述现有技术的缺点通常包括：较占芯片面积、制作工艺较昂贵、较耗电、灵敏度不足，以及易受温度变化影响等等，而有必要进一步改进。

技术实现思路

1、本发明公开一种半导体元件，其主要包含一基底具有一阵列区域设于其上、一圈磁性隧穿接面(magnetic tunneling junction,mtj)区域环绕该阵列区域、一间隙设于该阵列区域以及该圈mtj区域之间以及多个金属内连线图案重叠部分该mtj区域。其中该圈mtj区域又包含一第一mtj区域以及一第二mtj区域沿着一第一方向延伸以及一第三mtj区域以及一第四mtj区域沿着一第二方向延伸。

2、本发明另一实施例公开一种半导体元件，其主要包含一基底具有一阵列区域设于其上、一第一圈磁性隧穿接面(magnetic tunneling junction,mtj)区域环绕该阵列区域、一第二圈mtj区域环绕该第一圈mtj区域以及一第三圈mtj区域环绕该第二圈mtj区域。

技术特征：

1.一种半导体元件，其特征在于，包含：

2.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一金属内连线连接到该第一磁性隧穿接面的下表面。

3.如权利要求1所述的半导体元件，其中该阵列区域包括磁阻式随机存取存储器区域和逻辑区域，该半导体元件还包含：

4.如权利要求3所述的半导体元件，其中该第一磁性隧穿接面的下表面与该第二磁性隧穿接面的下表面共平面。

5.如权利要求3所述的半导体元件，其中该第二磁性隧穿接面的下表面与该第二金属内连线的下表面共平面。

6.如权利要求3所述的半导体元件，还包含遮盖层，在该第二磁性隧穿接面的侧壁上。

7.如权利要求3所述的半导体元件，还包含第三金属内连线，在该第二磁性隧穿接面下方。

8.如权利要求7所述的半导体元件，其中该第一金属内连线的下表面与该第三金属内连线的下表面共平面。

9.如权利要求1所述的半导体元件，还包含遮盖层，在该第一磁性隧穿接面的侧壁上。

10.如权利要求9所述的半导体元件，还包含金属间介电层，在该遮盖层周围。

11.一种半导体元件，其特征在于，包含：

12.如权利要求11所述的半导体元件，其中该多个金属内连线包含多个第一金属内连线，连接到该磁性隧穿接面的上表面。

13.如权利要求12所述的半导体元件，还包含第一金属间介电层，在该多个第一金属内连线周围。

14.如权利要求13所述的半导体元件，还包含第一停止层，在该第一金属间介电层与该磁性隧穿接面之间。

15.如权利要求11所述的半导体元件，其中该多个金属内连线还包含多个第二金属内连线，连接到该磁性隧穿接面的下表面。

16.如权利要求15所述的半导体元件，还包含第二金属间介电层，在该多个第二金属内连线周围。

17.如权利要求16所述的半导体元件，还包含第二停止层，在该第二金属内连线周围且在该多个第二金属间介电层下方。

18.如权利要求11所述的半导体元件，其中该磁性隧穿接面环绕该阵列区域。

技术总结
本发明公开一种半导体元件，其主要包含一基底具有一阵列区域设于其上、一圈磁性隧穿接面(magnetic tunneling junction,MTJ)区域环绕该阵列区域、一间隙设于该阵列区域以及该圈MTJ区域之间以及多个金属内连线图案重叠部分该MTJ区域。其中该圈MTJ区域又包含一第一MTJ区域以及一第二MTJ区域沿着一第一方向延伸以及一第三MTJ区域以及一第四MTJ区域沿着一第二方向延伸。

技术研发人员：朱中良,陈建诚,王裕平,陈昱瑞
受保护的技术使用者：联华电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13