中，所述第一上MTJ層包括第一上MTJ層側(cè)壁，并且所述第一下MTJ層包括與所述第一上MTJ層側(cè)壁水平偏移第一水平偏移間隔的第一下MTJ側(cè)壁，所述第一水平偏移間隔限定了第一水平偏移距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，具有與所述第一水平偏移距離相等的第一寬度的第一間隔體直接接觸所述第一上MTJ層和所述第一隧道勢(shì)皇。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括直接接觸所述第一上MTJ層的第一上表面和所述第一間隔體的第一硬掩模。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，第一間隔體包括在所述第一水平偏移間隔內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括: 單片襯底； 存儲(chǔ)器區(qū)域，其包括所述第一 MTJ ； 邏輯區(qū)域；以及 第一水平面，其平行于所述第一上MTJ層的所述第一下表面； 其中，所述邏輯區(qū)域和所述存儲(chǔ)器區(qū)域都位于所述單片襯底上； 其中，所述第一水平面與所述第一 MTJ相交，第一層間電介質(zhì)(ILD)材料與所述第一MTJ相鄰，并且第二 ILD材料包括在所述邏輯區(qū)域中，所述第一 ILD材料和所述第二 ILD材料彼此不等同。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述邏輯區(qū)域包括在處理器中，并且所述存儲(chǔ)器是自旋轉(zhuǎn)移矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中: 所述第一 ILD材料包括氧化硅、氮氧化硅、多孔氧化硅、氟氧化硅、碳摻雜的氧化物、多孔碳摻雜的氧化物、聚酰亞胺、聚降冰片烯、苯并環(huán)丁烯、可流動(dòng)的氧化物、以及聚四氟乙烯的至少其中之一；并且所述第二 ILD材料包括氧化硅、氮氧化硅、多孔氧化硅、氟氧化硅、碳摻雜的氧化物、多孔碳摻雜的氧化物、聚酰亞胺、聚降冰片烯、苯并環(huán)丁烯、可流動(dòng)的氧化物、以及聚四氟乙烯中的至少另外一種；并且 第一底部MTJ包括子層，所述子層包括鉭、鉑錳、鈷鐵、釕(Ru)、以及鈷鐵硼的至少其中之一O8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述第一水平面與包括在所述第一MTJ與所述第一ILD材料之間的第一拋光停止材料相交。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述第一拋光停止材料直接接觸所述第一隧道勢(shì)皇和所述第一下MTJ層的至少其中之一。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括: 單片襯底； 存儲(chǔ)器區(qū)域，其包括所述第一 MTJ ； 邏輯區(qū)域；以及 第一水平面，其平行于所述第一上MTJ層的所述第一下表面； 其中，具有與所述第一水平偏移距離相等的寬度的第一間隔體直接接觸所述第一上MTJ層和所述第一隧道勢(shì)皇。 其中，所述邏輯區(qū)域和所述存儲(chǔ)器區(qū)域都位于所述單片襯底上； 其中，所述第一水平面與所述第一 MTJ相交，第一 ILD材料與所述第一 MTJ相鄰，并且第二 ILD材料包括在所述邏輯區(qū)域中，所述第一 ILD材料和所述第二 ILD材料彼此不等同。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其包括: 垂直MTJ層部分、附加的垂直MTJ層部分、以及直接接觸所述垂直MTJ層部分和所述附加的垂直MTJ層部分的垂直隧道勢(shì)皇部分； 其中，所述垂直MTJ層部分、所述附加的垂直MTJ層部分、以及所述垂直隧道勢(shì)皇部分都位于所述邏輯區(qū)域與所述存儲(chǔ)器區(qū)域之間，并且都與所述第一水平面相交。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一上MTJ層、所述第一下MTJ層、以及所述第一隧道勢(shì)皇的至少其中之一包括子層。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，具有與所述第一水平偏移距離相等的第一寬度的第一間隔體直接接觸所述第一上MTJ層和所述第一隧道勢(shì)皇的至少其中之一。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括: 第二 MTJ，其包括第二上MTJ層、第二下MTJ層、以及直接接觸所述第二上MTJ層的第二下表面和所述第二下MTJ層的第二上表面的第二隧道勢(shì)皇； 其中，所述第二上MTJ層包括第二上MTJ層側(cè)壁，并且所述第二下MTJ層包括與所述第二上MTJ層側(cè)壁水平偏移第二水平偏移間隔的第二下MTJ側(cè)壁，所述第二水平偏移間隔限定了第二水平偏移距離； 第一垂直拋光停止側(cè)壁以及第二垂直拋光停止側(cè)壁，所述第一垂直拋光停止側(cè)壁接觸所述第一下MTJ層和所述第一隧道勢(shì)皇的至少其中之一，所述第二垂直拋光停止側(cè)壁接觸所述第二下MTJ層和所述第二隧道勢(shì)皇的至少其中之一； 其中，所述第一垂直拋光停止側(cè)壁和所述第二垂直拋光停止側(cè)壁位于所述第一 MTJ與所述第二 MTJ之間，并且平行于所述第一上MTJ層的所述第一下表面的第一水平面與所述第一 MTJ和所述第二 MTJ以及所述第一垂直拋光停止側(cè)壁和所述第二垂直拋光停止側(cè)壁相交。15.一種裝置，包括: 單片襯底； 存儲(chǔ)器區(qū)域，其包括磁性隧道結(jié)(MTJ)，所述磁性隧道結(jié)包括直接接觸下MTJ層和上MTJ層的隧道勢(shì)皇，所述存儲(chǔ)器區(qū)域位于襯底上；以及邏輯區(qū)域，其位于所述襯底上； 其中，平行于所述隧道勢(shì)皇的水平面與所述MTJ相交，第一層間電介質(zhì)(ILD)材料與所述MTJ相鄰，并且第二 ILD材料包括在所述邏輯區(qū)域中，所述第一 ILD材料和所述第二 ILD材料彼此不等同。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述上MTJ層包括上MTJ層側(cè)壁，并且所述下MTJ層包括與所述上MTJ層側(cè)壁水平偏移開水平偏移間隔的下MTJ側(cè)壁，所述水平偏移間隔限定了水平偏移距離。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，包括間隔體，所述間隔體具有與所述水平偏移距離相等的寬度并且直接接觸所述上MTJ層和所述隧道勢(shì)皇。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，還包括:直接接觸所述上MTJ層的上表面和所述間隔體的硬掩模。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述水平面與包括在所述MTJ與所述第一ILD材料之間的拋光停止材料相交。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述拋光停止材料直接接觸所述隧道勢(shì)皇和所述下MTJ層的至少其中之一。21.—種方法，包括: 在單片襯底上形成存儲(chǔ)器區(qū)域，所述存儲(chǔ)器區(qū)域包括磁性隧道結(jié)(MTJ)，所述磁性隧道結(jié)包括直接接觸下MTJ層和上MTJ層的隧道勢(shì)皇；以及 形成位于襯底上的邏輯區(qū)域； 其中，平行于所述隧道勢(shì)皇的水平面與所述MTJ相交，第一層間電介質(zhì)(ILD)材料與所述MTJ相鄰，并且第二 ILD材料包括在所述邏輯區(qū)域中，所述第一 ILD材料和所述第二 ILD材料彼此不等同。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括:形成所述上MTJ層的側(cè)壁，其與所述下MTJ層的側(cè)壁水平偏移開水平偏移距離。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括: 形成硬掩模，所述硬掩模直接接觸所述上MTJ層的上表面；以及 形成具有與所述水平偏移距離相等的寬度的間隔體，所述間隔體與所述上MTJ層和所述隧道勢(shì)皇直接接觸； 其中，形成所述硬掩模和所述間隔體包括:在形成所述硬掩模與形成所述間隔體之間不中斷單真空的情況下，在所述單真空下形成所述硬掩模和所述間隔體。24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括:始終在不中斷單真空條件的情況下，(a)形成直接接觸所述上MTJ層的硬掩模；(b)形成具有與所述水平偏移距離相等的寬度的間隔體，所述間隔體與所述上MTJ層和所述隧道勢(shì)皇直接接觸；(c)對(duì)所述上MTJ層、所述隧道勢(shì)皇、以及所述下MTJ層進(jìn)行蝕刻以形成所述MTJ;以及(d)在所述MTJ上形成蝕刻停止膜。25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括: 在頂部MTJ層的垂直部分之間形成犧牲光吸收材料(SLAM);以及 對(duì)所述SLAM進(jìn)行拋光。
【專利摘要】實(shí)施例將諸如自旋轉(zhuǎn)移矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)等的存儲(chǔ)器集成在邏輯芯片內(nèi)。STT-MRAM包括：磁性隧道結(jié)(MTJ)，其具有上MTJ層、下MTJ層、以及直接接觸所述上MTJ層和所述下MTJ層的隧道勢(shì)壘；其中，所述上MTJ層包括上MTJ層側(cè)壁，并且所述下MTJ層包括與所述上MTJ層水平偏移開的下MTJ側(cè)壁。另一個(gè)實(shí)施例包括：存儲(chǔ)器區(qū)域，其包括MTJ；以及邏輯區(qū)域，其位于襯底上；其中，水平面與所述MTJ相交，第一層間電介質(zhì)(ILD)材料與所述MTJ相鄰，并且第二ILD材料包括在所述邏輯區(qū)域中，所述第一和第二ILD材料彼此不等同。本文中還描述了其它實(shí)施例。
【IPC分類】H01L27/115, G11C11/15, H01L21/8247
【公開號(hào)】CN104995683
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380073040
【發(fā)明人】K·J·李, T·加尼, J·M·施泰格瓦爾德, J·H·埃普爾, 王奕
【申請(qǐng)人】英特爾公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2013年3月15日
【公告號(hào)】DE112013006523T5, US20140264668, WO2014142956A1