專利名稱：存儲(chǔ)單元裝置及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有至少一只磁致電阻元件的存儲(chǔ)單元裝置及其制法。
作為也稱為磁電阻元件的磁致電阻元件在學(xué)術(shù)界理解為至少具有兩鐵磁層和其間安排的非磁性層的結(jié)構(gòu)。這里各按層結(jié)構(gòu)的建立，區(qū)分GMR元件、TMR元件和CMR元件(參閱S.Mengel，“工藝分析磁學(xué)”，卷2，XMR-工藝，出版者VDI技術(shù)中心物理工藝，1997年8月)。
GMR元件的概念用于具有至少兩鐵磁層和其間安排的非磁導(dǎo)電層并顯示所謂GMR(大磁致電阻)效應(yīng)的層結(jié)構(gòu)。GMR效應(yīng)理解為這樣的事實(shí)，即GMR元件的電阻取決于在兩鐵磁層內(nèi)磁化平行或反平行取向。GMR效應(yīng)比所謂的AMR(各向異性磁致電阻)效應(yīng)大。AMR效應(yīng)理解為這樣的事實(shí)，即在磁化導(dǎo)線內(nèi)的電阻在平行或垂直磁化方向是不同的。在AMR效應(yīng)中涉及在鐵磁單層內(nèi)出現(xiàn)的體積效應(yīng)。
TMR元件的概念在學(xué)術(shù)界用于具有至少兩鐵磁層和其間安排的絕緣、非磁性層的隧道磁致電阻層結(jié)構(gòu)。這里絕緣層是如此之薄，以致可引起在兩鐵磁層之間的隧道電流。該層結(jié)構(gòu)也顯示磁致電阻效應(yīng)，該效應(yīng)是由安排在兩鐵磁層之間的絕緣、非磁性層的自旋極化隧道電流引起的。即使在這種情況下，TMR元件的電阻也取決于在兩鐵磁層內(nèi)磁化方向平行或反平行取向。這時(shí)相對電阻變化在室溫時(shí)約為6～40％。
由于其量很大(在室溫相對電阻變化為100～400％)稱為CMR(巨大磁致電阻)效應(yīng)的另一磁致電阻效應(yīng)，由于其高的矯頑力要求使用高磁場用于在磁化狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。
已經(jīng)建議(參閱例如D.D.Tang等，IEDM 95，第997~999頁，固體薄膜，卷216(1992)，第一62~168頁，Z.Wang等，(磁學(xué)及磁性材料雜志 Journal of Magnetism and Magnetic Materials)，卷155(1996)，第一61~163頁)GMR元件作為存儲(chǔ)單元裝置內(nèi)的存儲(chǔ)元件。該存儲(chǔ)元件經(jīng)讀線串聯(lián)。既與讀線也與存儲(chǔ)元件絕緣的字線與讀線交叉延伸。加在字線上的信號(hào)通過在每條字線內(nèi)流過的電流引起磁場，該磁場在足夠強(qiáng)度時(shí)影響處于其下的存儲(chǔ)單元。為了寫入信息，應(yīng)用處在應(yīng)寫入的存儲(chǔ)單元上交叉的X/Y線。在它上面加上信號(hào)，該信號(hào)在交叉點(diǎn)上產(chǎn)生足夠改變磁化用的磁場。這時(shí)在兩鐵磁層之一層內(nèi)的磁化方向轉(zhuǎn)換。相反在兩鐵電層的另一層內(nèi)磁化方向保持不變。在最后所述的鐵磁層內(nèi)維持磁化方向，通過保持磁化方向的相鄰反鐵磁層實(shí)現(xiàn)，或者通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即對該鐵磁層的開關(guān)閾或通過其它材料或其它尺寸，例如層厚，比開始所述的鐵磁層增加。
在US5541868和US5477482中提出基于GMR效應(yīng)的環(huán)形存儲(chǔ)元件。存儲(chǔ)元件包含一疊層，它具有至少兩環(huán)形鐵磁層元件和安排其間的非磁導(dǎo)電層，并且連接在兩導(dǎo)線之間。鐵磁層元件在其材料組成有差異，鐵磁層元件之一是硬磁的而另一是較軟的。為了寫入信息，在較軟磁性層元件內(nèi)轉(zhuǎn)換磁化方向，而在較硬磁性層元件內(nèi)保持磁化方向。
基于GMR效應(yīng)的、具有環(huán)形存儲(chǔ)元件的另一存儲(chǔ)單元裝置在WO96/25740內(nèi)提出。它具有由兩磁性材料構(gòu)成的層元件，其中之一具有高矯頑力，而另一具有低矯頑力。為了控制磁致電阻元件提供兩驅(qū)動(dòng)線，兩者通過環(huán)形GMR元件中央延伸。借助磁場實(shí)現(xiàn)磁化方向的轉(zhuǎn)換，該磁場是通過在兩驅(qū)動(dòng)線內(nèi)的電流感應(yīng)的。
為了轉(zhuǎn)換磁化方向，其間連接GMR元件的兩導(dǎo)線之間流過電流，該電流也經(jīng)存儲(chǔ)單元流過。由該電流感應(yīng)的磁場用于改變磁化方向。
因?yàn)閮沈?qū)動(dòng)線通過環(huán)形GMR元件中央延伸，并彼此必須絕緣，所以在該裝置中可達(dá)到的組裝密度受到限制。
本發(fā)明的課題是提供具有至少一只磁致電阻元件的存儲(chǔ)單元裝置，它對外界干擾磁場不敏感，這種裝置無論對具有TMR效應(yīng)或?qū)哂蠫MR效應(yīng)的磁致電阻元件是能工作的，并且具有比當(dāng)前技術(shù)提高的組裝密度是可以制造的。此外，應(yīng)當(dāng)提供這種存儲(chǔ)單元裝置的制法。
該課題通過權(quán)利要求1的存儲(chǔ)單元裝置以及根據(jù)權(quán)利要求11的其制法解決。本發(fā)明的其它擴(kuò)展源于從屬權(quán)利要求。
存儲(chǔ)單元裝置具有至少一只磁致電阻元件，該元件具有在層平面內(nèi)的環(huán)形截面。磁致電阻元件具有垂直層平面彼此疊置的層元件。通過應(yīng)用具有環(huán)形截面的磁致電阻元件達(dá)到對外干擾磁場提高的不敏感性，因?yàn)橥饨绺蓴_磁場在環(huán)形元件范圍極均勻并因此是極其無效。可以屏棄附加的屏蔽措施，例如在應(yīng)用μ金屬情況下。
因?yàn)樵诃h(huán)形鐵磁層元件內(nèi)存在一封閉磁通，向外充其量在改變磁化過程中出現(xiàn)雜散磁場。因此一只或相鄰的磁致電阻元件的層元件幾乎完全磁脫耦。因此，在存儲(chǔ)單元裝置內(nèi)可以提供具有高組裝密度的大量同類磁致電阻元件。
在環(huán)形層元件內(nèi)存在兩個(gè)穩(wěn)定的磁化狀態(tài)，即或在順時(shí)針方向或反時(shí)針方向磁化流是封閉的。兩種狀態(tài)是極穩(wěn)定的，并且從一狀態(tài)向另一狀態(tài)的過渡對缺陷和幾何不規(guī)則性不敏感。因此通過不可逆的磁化過程的信息損失概率小于傳統(tǒng)的、簡單聯(lián)系的元件結(jié)構(gòu)。
此外，存儲(chǔ)單元裝置包含彼此交叉的第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線。在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的交叉區(qū)內(nèi)安排磁致電阻元件。在此，在交叉區(qū)內(nèi)的第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線安排在有關(guān)層平面的磁致電阻元件的不同側(cè)面上。第一導(dǎo)線和/或第二導(dǎo)線具有至少第一導(dǎo)線部分和第二導(dǎo)線部分。第一導(dǎo)線部分是如此指向，使得在其中平行于層平面走向的電流分量占優(yōu)勢，而在第二導(dǎo)線部分，在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的交叉區(qū)內(nèi)，垂直于層平面走向的電流分量占優(yōu)勢。尤其第一導(dǎo)線部分是平行于層平面走向的，在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之間的交叉區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)線部分與平行于層平面的平面交叉。尤其是第一導(dǎo)線和/或第二導(dǎo)線是被彎曲垂直于層平面。
流過如此安排的導(dǎo)線的電流在環(huán)形磁致電阻元件處產(chǎn)生用于在寫入過程適于磁致電阻元件轉(zhuǎn)變磁化的磁場。這里不僅垂直電流分量在層平面的方位(環(huán)形的)的磁場，而且在側(cè)向，即平行電流分量在層平面對導(dǎo)線縱向垂直定向的磁場分量對轉(zhuǎn)變磁化的場有貢獻(xiàn)。對層平面平行的電流分量對轉(zhuǎn)變磁化有貢獻(xiàn)，因?yàn)榈谝粚?dǎo)線以及第二導(dǎo)線的第一導(dǎo)線部分對環(huán)形磁致電阻元件具有不同間距，因此在那里未補(bǔ)償。
通過這種安排的導(dǎo)線，比迄今為止的解決方案可以更簡單，并以更大的組裝密度制造存儲(chǔ)單元裝置是可能的。在存儲(chǔ)單元位置上交叉的第一和第二導(dǎo)線對寫、讀是夠用的。與從WO 96/25740獲悉的方法相反，其它導(dǎo)線，例如通過環(huán)形存儲(chǔ)元件是不必要的。因此產(chǎn)生每只存儲(chǔ)單元更小的占用面積。
此外，存儲(chǔ)單元裝置不僅可以用以GMR效應(yīng)為基礎(chǔ)的磁致電阻元件，而且可以用以TMR效應(yīng)為基礎(chǔ)的磁致電阻元件來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榕c從US5477482和5541868獲悉的、產(chǎn)生磁開關(guān)場的解決方案不同，不必有電流流經(jīng)磁致電阻元件。
首先，不僅第一導(dǎo)線而且第二導(dǎo)線各具有至少第一導(dǎo)線部分，其內(nèi)平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢，以及具有至少第二導(dǎo)線部分，其內(nèi)垂直于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢。如果第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線如此布線，使得通過第一導(dǎo)線的第二導(dǎo)線部分的電流和通過第二導(dǎo)線的第二導(dǎo)線部分的電流在同一方向流動(dòng)，則該電流的方位磁場在結(jié)構(gòu)上疊加，并且在磁致電阻元件位置上放大。按照這種方式在存儲(chǔ)單元區(qū)的選擇寫入是可能的。
如果磁致電阻元件接在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之間，則儲(chǔ)存的信息可以經(jīng)第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線讀出。為此，對磁致電阻元件的電阻估值。這可以通過測量磁致電阻元件的絕對電阻、通過在接通磁致電阻元件時(shí)測量電阻的變化或通過與相鄰的已知磁化方向的磁致電阻元件的電阻比較來實(shí)現(xiàn)。所有用于磁致電阻元件的電阻估值的方法適合于讀出儲(chǔ)存的信息。
磁致電阻元件首先各具有第一鐵磁層元、非磁性層元和第二鐵磁層元，其中非磁性層元安排在第一鐵磁層元和第二鐵磁層元之間。磁致電阻元件既可以基于GMR效應(yīng)，也可以基于TMR效應(yīng)。寧可選用基于TMR效應(yīng)的磁致電阻元件是由于與GMR元件相比有較大的電阻，由于受其制約的更小的功率消耗以及由于多半更大的磁致電阻效應(yīng)。此外，如果該裝置可以產(chǎn)生必要的磁開關(guān)場，則磁致電阻元件可以基于CMR效應(yīng)。
第一鐵磁層元和第二鐵磁層元首先包含至少元素Fe、Ni、Co、Cr、Mn、Gd、Dy、Bi之一。第一鐵磁層元和第二鐵磁層元優(yōu)先有關(guān)磁硬度和/或及其層厚不同。
對層平面垂直方向，第一鐵磁層元和第二鐵磁層元主要具有厚度在2nm和20nm之間。在TMR效應(yīng)情況下非磁層元包含至少下述材料之一，即Al2O3，NiO，HfO2，TiO2，NbO，SiO2，并在垂直層平面的厚度在1和4nm之間。在GMR情況下，非磁層元主要包含至少下述材料之一，即Cu，Au，Ag和/或Al，并在垂直層平面具有厚度2和5nm之間。第一鐵磁層元，第二鐵磁層元和非磁層元在平行于層平面主要具有尺寸在50nm和400nm之間。
為了儲(chǔ)存更大數(shù)據(jù)量，存儲(chǔ)單元裝置具有許多矩陣型安排的同類磁致電阻元件。此外，提供許多同類第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線。第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線交叉。在第一導(dǎo)線之一和第二導(dǎo)線之一之間的交叉區(qū)各安排磁致元件之一。第一導(dǎo)線和/或第二導(dǎo)線各交替地具有第一導(dǎo)線部分，其內(nèi)平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢，第二導(dǎo)線部分，其內(nèi)垂直于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢。因?yàn)榄h(huán)形磁致電阻元件幾乎完全磁去耦合，所以這時(shí)可達(dá)到高組裝密度。
優(yōu)先不論第一導(dǎo)線或第二導(dǎo)線各具有第一導(dǎo)線部分和第二導(dǎo)線部分，因此，可以選擇性寫入單個(gè)存儲(chǔ)單元里。
根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)，第一導(dǎo)線和/或第二導(dǎo)線之一的第一導(dǎo)線部分和第二導(dǎo)線部分如此安排，使得平行于層平面的有關(guān)導(dǎo)線具有帶形截面。在本設(shè)計(jì)中，每只存儲(chǔ)單元的占用面積可達(dá)到4F2，其中F是現(xiàn)在的工藝技術(shù)最小可制造的結(jié)構(gòu)尺寸，例如平行于層平面的導(dǎo)線寬以及在相鄰導(dǎo)線之間的間距為F。在這種設(shè)計(jì)中，在層平面環(huán)形存儲(chǔ)器單元處通過在第一導(dǎo)線和/或第二導(dǎo)線內(nèi)垂直電流分量在結(jié)構(gòu)上的疊加產(chǎn)生方位磁場，該磁場主要對環(huán)形磁致電阻元件的轉(zhuǎn)變磁化負(fù)責(zé)。由平行于層平面的電流分量產(chǎn)生的磁場貢獻(xiàn)導(dǎo)致合成的磁開關(guān)場的非對稱性，該非對稱性對降低的開關(guān)場閾值起正面作用。
在存儲(chǔ)單元裝置的另一設(shè)計(jì)中磁致電阻元件安排在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之間的行和列內(nèi)，其中層平面通過磁致電阻元件的中央平面張開。這時(shí)行方向以及列方向?qū)悠矫嫫叫械匮由?，其中行方向與列方向交叉。第一導(dǎo)線之一的第一導(dǎo)線部分在層平面上的投影各是如此安排在這個(gè)行的相鄰磁致電阻元件之間，使得通過這個(gè)行的磁致電阻元件的有關(guān)連接線的投影側(cè)向交替地錯(cuò)開安排。第二導(dǎo)線之一的第一導(dǎo)線部分在層平面上的投影，各安排在列之一的相鄰磁致電阻元件中間，其中有關(guān)在相鄰磁致電阻元件之間的連接線側(cè)向錯(cuò)位安排。沿著導(dǎo)線之一相鄰的第一導(dǎo)線部分在層平面上的投影對各連接線向相反一側(cè)錯(cuò)開安排。因此第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線在層平面上的投影不是拉長的矩形，而是波形的。在這種設(shè)計(jì)中在磁致電阻元件的位置上引起雙重的對稱的局部方位磁場。每一存儲(chǔ)器單元的占用面積為9F2。
在這種存儲(chǔ)單元裝置的設(shè)計(jì)中磁開關(guān)場變得更高，即在層平面內(nèi)環(huán)形元件的位置上產(chǎn)生雙重的對稱。這種擴(kuò)展主要具有以下標(biāo)志
—第一和第二導(dǎo)線在層平面上的投影是帶狀的，其中心線和邊緣是波狀的、彼此平行的折線。
—波狀帶內(nèi)的結(jié)構(gòu)周期地重復(fù)，其中波狀帶圍繞中間的縱向擺動(dòng)。
—第一和2導(dǎo)線相鄰的投影帶在縱向彼此位移約半個(gè)周期。
—第一導(dǎo)線的投影帶與第二導(dǎo)線的投影帶在波狀帶的“零點(diǎn)”處相互交叉，其中中間的縱向形成一直角，但是帶逐段彼此平行延伸。這里投影帶與有關(guān)中間縱向的各交叉點(diǎn)稱作零點(diǎn)。
—環(huán)形磁致電阻元件在層平面安排在行和列中的第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的交叉點(diǎn)上。
—第一和第二導(dǎo)線在交叉處垂直于層平面彎曲，因此在該處存在具有垂直電流分量的第二導(dǎo)線部分。
在由第一和第二導(dǎo)線的垂直電流分量產(chǎn)生的磁場的結(jié)構(gòu)上的疊加和足夠的電流強(qiáng)度情況下，用這種安排可以在環(huán)形磁致電阻元件位置上產(chǎn)生雙重對稱開關(guān)場。
這種設(shè)計(jì)可以用每個(gè)存儲(chǔ)單元的占用面積9F2實(shí)現(xiàn)。此外存儲(chǔ)單元裝置附加地具有下述標(biāo)志—波狀帶的周期為6F，其振幅為F/2。
—帶垂直于其縱向具有最小寬度和最小間距F。
—第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的投影帶彼此平行地在長F的段內(nèi)延伸。
—環(huán)形存儲(chǔ)元件安排在層平面內(nèi)在行和列之間的間距3F的第一和第二導(dǎo)線之間的交叉處上。
為了制造存儲(chǔ)單元裝置，在襯底的主平面上產(chǎn)生第一導(dǎo)線。通過第一鐵磁層、非磁性層和第二鐵磁層的淀積和結(jié)構(gòu)化，形成在層平面具有環(huán)形截面的磁致電阻元件。產(chǎn)生與第一導(dǎo)線如此交叉的第二導(dǎo)線，使得磁致電阻元件安排在交叉區(qū)。第一導(dǎo)線和/或第二導(dǎo)線如此產(chǎn)生，使得它至少具有其內(nèi)平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的第一導(dǎo)線部分和其內(nèi)垂直于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的第二導(dǎo)線部分。
優(yōu)先用同一掩掩模實(shí)現(xiàn)第一鐵磁層、非磁性層和第二鐵磁層的結(jié)構(gòu)化。
為了環(huán)形磁致電阻元件的結(jié)構(gòu)化，應(yīng)用自對準(zhǔn)工藝是有利的。為此目的在安排在襯底主面上的層內(nèi)產(chǎn)生一孔，在其側(cè)面上淀積一保形層。通過保形層的各向異性的反蝕刻在側(cè)面上形成用作各向異性結(jié)構(gòu)化的掩模的環(huán)形間隔墊。如果產(chǎn)生具有F尺寸的孔，則按此方式可以制造具有外徑F、內(nèi)徑小于F的磁致電阻元件。
優(yōu)先第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線分二步驟制造。這里先形成第一導(dǎo)線或第二導(dǎo)線的下段，并在此后形成第一導(dǎo)線或第二導(dǎo)線的上段。各導(dǎo)線的下段和上段在襯底主面上的投影局部疊加，因此，相關(guān)聯(lián)地并彎曲地形成第一和第二導(dǎo)線。其內(nèi)出現(xiàn)垂直于層平面的電流分量的第二導(dǎo)線部分在各導(dǎo)線的下段和上段的疊加區(qū)形成。在安排其間的下段或上段部分表示對層平面平行延伸的第一導(dǎo)線部分。
在制造第一或第二導(dǎo)線下段時(shí)，在存儲(chǔ)單元裝置的外圍，形成第一金屬化平面，這在學(xué)術(shù)界多半稱為金屬1，或第二金屬化平面，這在學(xué)術(shù)界多半稱為金屬2。在制造第一或第二導(dǎo)線的上段時(shí)，在外圍同時(shí)形成第一接觸點(diǎn)，這在學(xué)術(shù)界稱為Via1或第二接觸點(diǎn)，這在學(xué)術(shù)界稱為Via2。
優(yōu)先，單元區(qū)的第一導(dǎo)線經(jīng)第一金屬化平面和單元區(qū)的第二導(dǎo)線經(jīng)外圍的第二金屬化平面接觸。
第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的制造優(yōu)先借助交織結(jié)構(gòu)(Damascene)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。為此，淀積第一絕緣層，并借助光刻工藝步驟和各向異性等離子體蝕刻步驟(RIE)如此結(jié)構(gòu)化，使得它在隨后應(yīng)制造的單元區(qū)第一導(dǎo)線的外圍和下段的第一金屬化平面區(qū)域內(nèi)被去除。淀積第一導(dǎo)電層或第一導(dǎo)電層系統(tǒng)，并通過平面化蝕刻法，例如CMP，結(jié)構(gòu)化。由此形成第一導(dǎo)線的下段和外圍的第一金屬化平面。接著淀積第二絕緣層，并借助光刻工藝步驟和各向異性蝕刻步驟如此結(jié)構(gòu)化，使得在隨后應(yīng)制造的外圍的接觸點(diǎn)區(qū)域內(nèi)和第一導(dǎo)線的上段區(qū)域內(nèi)去除它。第一接觸點(diǎn)和第一導(dǎo)線的上段，通過第二導(dǎo)電層或第二導(dǎo)電層系的淀積及其通過平面化蝕刻法例如CMP，使其結(jié)構(gòu)化而形成。
相應(yīng)地，第二導(dǎo)線的下段和外圍的第二金屬化平面，通過第三絕緣層和第三導(dǎo)電層或第三導(dǎo)電層系的淀積和結(jié)構(gòu)化形成和第二導(dǎo)線的上段和外圍的第二接觸點(diǎn)，通過第四絕緣層和第四導(dǎo)電層的淀積和結(jié)構(gòu)化形成。
通過第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線各自在兩步驟內(nèi)的制造，存儲(chǔ)單元裝置以簡單方式在多層布線工藝集成。為了形成第一或第二導(dǎo)線的下段和上段，應(yīng)用淀積步驟和結(jié)構(gòu)化步驟，這對于制造外圍的金屬化平面以及其間必要的接觸，也稱為Via是必須的。用形成第一金屬化平面(金屬1)和外圍的第一接觸平面(Via1)一樣的工藝步驟形成單元區(qū)的第一導(dǎo)線的下段或上段。同樣地第二導(dǎo)線的下段或上段與第二金屬化平面(金屬2)或第二接觸面(Via2)同時(shí)形成。
此外，通過這種工藝方法解決技術(shù)問題，這使得在外圍相疊安排的金屬化表面之間存在比單元區(qū)第一和第二導(dǎo)線之間大得多的垂直間距。在單元區(qū)內(nèi)第一和第二導(dǎo)線之間的垂直間距，由典型為20到40nm的磁致電阻元件的尺寸決定。為了降低寄生電容，在外圍的相鄰金屬化平面間的間距必須大很多。在0.35μm工藝，它典型為350到400nm。通過上述的工藝解決該問題，而無需產(chǎn)生附加的金屬化平面，附加的拓?fù)洳季只蚓哂写蟾邔挶鹊慕佑|面。
本發(fā)明依靠在附圖內(nèi)示出的實(shí)施例詳細(xì)敘述如下。


圖1示出通過具有環(huán)形磁致電阻元件和第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的存儲(chǔ)單元裝置的剖面，它們各具有平行于層平面走向的第一導(dǎo)線部分和垂直于層平面走向的第二導(dǎo)線部分。
圖2示出在圖1內(nèi)用II-II表示的剖面。
圖3示出對具有環(huán)形磁致電阻元件和第一和第二導(dǎo)線的存儲(chǔ)單元裝置的俯視圖，其在層平面上的投影是條狀帶。
圖4示出對具有環(huán)形磁致電阻元件和第一和第二導(dǎo)線的存儲(chǔ)單元裝置的俯視圖，其在層平面上的投影是波形、多邊形帶。
圖5示出在圖4用V-V表示的、通過磁致電阻元件和所屬的第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的相鄰區(qū)的剖面。
圖6示出通過具有第一SiO2層，第一Si3N4層和第二SiO2層的襯底的剖面。
圖7示出在形成單元區(qū)第一導(dǎo)線下段和外圍的第一金屬化平面后，通過襯底的剖面。
圖8示出在第二Si3N4層和第三SiO2層淀積和結(jié)構(gòu)化后的襯底。
圖9示出在形成外圍第一接觸點(diǎn)和單元區(qū)內(nèi)第一導(dǎo)線上段后的襯底。
圖10示出在淀積第一導(dǎo)電壁壘層，第一鐵磁層，非磁性層，第二鐵磁層和第二導(dǎo)電壁壘層后的襯底。
圖11示出在通過應(yīng)用圖20到22說明的自對準(zhǔn)的、基于間隔墊形成的方法對事先淀積層的結(jié)構(gòu)化形成磁致電阻元件后的襯底。
圖12示出在形成平面化絕緣層后的襯底。
圖13示出在第三Si3N4層和第四SiO2層淀積和結(jié)構(gòu)化后的襯底。
圖14示出在第四SiO2層和平面化的絕緣層結(jié)構(gòu)化后的襯底。
圖15示出在單元區(qū)形成第二導(dǎo)線的下段和外圍區(qū)形成第二金屬化平面后的襯底。
圖16示出在第四Si3N4層和第五SiO2層淀積和結(jié)構(gòu)化后的襯底。
圖17示出在形成單元區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)線上段和外圍的第二接觸點(diǎn)后的襯底。
圖18示出在第五Si3N4層和第六SiO2層淀積和結(jié)構(gòu)化后的襯底。
圖19示出在形成第三金屬化平面層后的襯底。
圖20示出在淀積第一鐵磁層、非磁性層和第二鐵磁層后，在輔助層淀積和結(jié)構(gòu)化后，和在淀積保形層后通過具有第一導(dǎo)線上段的襯底剖面。
圖21示出在保形層各向異性蝕刻后通過襯底的剖面，由此形成間隔墊的掩模。
圖22示出在去除結(jié)構(gòu)化的輔助層后，并在通過第一鐵磁層、非磁性層和第二鐵磁層結(jié)構(gòu)化形成磁致電阻元件后的襯底。
圖23示出具有環(huán)形層元的磁致電阻元件。
在存儲(chǔ)單元裝置內(nèi)，環(huán)形磁致電阻元件11各安排在第一導(dǎo)線12和第二導(dǎo)線13之間(參閱圖1和圖2)。磁致電阻元件在垂直于圖面延伸的層平面14內(nèi)具有一環(huán)形截面。第一導(dǎo)線12具有第一導(dǎo)線部分121和第二導(dǎo)線部分122。第一導(dǎo)線部分平行于層平面14延伸，相反第二導(dǎo)線部分垂直于層平面14延伸。相應(yīng)地第二導(dǎo)線13具有第一導(dǎo)線部分131和第二導(dǎo)線部分132。第一導(dǎo)線部分131平行于層平面14延伸，第二導(dǎo)線部分132垂直于層平面14延伸。如果電流通過第一導(dǎo)線12或第二導(dǎo)線13流過，則在第一導(dǎo)線部分121或131內(nèi)平行于層平面14指向的電流分量占優(yōu)勢。相反在第二導(dǎo)線部分122或132內(nèi)，垂直于層平面14指向的電流分量占優(yōu)勢。
如果電流流過第一導(dǎo)線12，則流過第二導(dǎo)線部分122的垂直電流分量在磁致電阻元件11處引起方位磁場。相應(yīng)地在第二導(dǎo)線13內(nèi)流過第二導(dǎo)線部分132的垂直電流分量在磁致電阻11處引起方位磁場。如果第一和第二導(dǎo)線13如此極性連接，使得在第一導(dǎo)線之一和第二導(dǎo)線之一12、13之間的交叉區(qū)安排的磁致電阻元件11處在各自的第二導(dǎo)線部分122，132內(nèi)在同一方向流過垂直電流分量，則引起這些方位磁場的結(jié)構(gòu)上重壘，并可以轉(zhuǎn)換在該交叉區(qū)內(nèi)安排的磁致電阻元件11的磁化。
第一導(dǎo)線部分121，131和第二導(dǎo)線部分122，132的設(shè)置導(dǎo)致第一導(dǎo)線12或第二導(dǎo)線13在垂直于層平面14的平面內(nèi)具有階梯形截面。
存儲(chǔ)單元裝置具有彼此平行走向的第一導(dǎo)線31和也彼此平行走向并與第一導(dǎo)線31交叉的第二導(dǎo)線32(參閱圖3)。在俯視圖上第一導(dǎo)線31或第二導(dǎo)線線32各具有條形截面。它們具有0.35μm寬、相互間距0.35μm與單元區(qū)大小有關(guān)的長度約為70到700μm。
在第一導(dǎo)線31之一和第二導(dǎo)線32之一間的交叉區(qū)內(nèi)各安排具有環(huán)形截面的一只磁致電阻元件33。因?yàn)樗趫D3的俯視圖內(nèi)各被第二導(dǎo)線32遮蓋，所以在圖3內(nèi)磁致電阻元件33的輪廓各用虛線表示。
第一導(dǎo)線31及第二導(dǎo)線32在垂直于圖平面并平行于帶形分布的截面內(nèi)，具有包含對圖面平行走向的第一導(dǎo)線部分和包含垂直于圖面走向的第二導(dǎo)線部分的階梯形截面，正如借助圖1和圖2所示。如果電流流過第一導(dǎo)線31或第二導(dǎo)線32，則在第一導(dǎo)線部分內(nèi)各自平行于環(huán)形截面指向的電流分量占優(yōu)勢。相反在第二導(dǎo)線部分內(nèi)垂直于環(huán)形截面指向的電流分量占優(yōu)勢。在每個(gè)磁致電阻元件33上或下安排附屬于第一導(dǎo)線31和附屬于層第二導(dǎo)線32的第二導(dǎo)線部分，其中可以通過垂直于磁致電阻元件33的環(huán)形截面的電流。
在存儲(chǔ)單元裝置內(nèi)，在稱為層平面的平面內(nèi)，在行和列內(nèi)，柵格形安排環(huán)形磁致電阻元件41(參閱圖4)。
每只磁致電阻元件41安排在第一導(dǎo)線42和第二導(dǎo)線43之間。第一導(dǎo)線42和第二導(dǎo)線43在層平面上的投影各為波狀多邊形帶，它包含對各行、列平行的部分。這些平行部分對通過相鄰磁致電阻元件11中點(diǎn)的直線交替平行錯(cuò)位地安排。
對圖面垂直，第一導(dǎo)線42和第二導(dǎo)線43具有階梯形截面(參閱圖5，其中示出了在圖4用V-V表示的剖面)。第一導(dǎo)線42具有第一導(dǎo)線部分421和第二導(dǎo)線部分422。第一導(dǎo)線部分421對圖面平行走向，相反，第二導(dǎo)線部分422對圖面垂直走向。
第二導(dǎo)線43具有平行于圖面走向的第一導(dǎo)線部分431。此外第二導(dǎo)線43具有垂直于圖面走向的第二導(dǎo)線部分432。
沿著每條第一導(dǎo)線42和第二導(dǎo)線43交替地安排第一導(dǎo)線部分421，431和第二導(dǎo)線部分422，432。
在包含如MOS晶體管一類元件的單晶硅襯底61上淀積層厚50到100nm的第一SiO2層62，層厚30到50nm的第一Si3N4層63和層厚400到800nm的第二SiO2層64(參閱圖6)。在應(yīng)用光刻產(chǎn)生的光刻膠掩模和各向異性蝕刻時(shí)，第二SiO2層64如此結(jié)構(gòu)化，使得在第二SiO2層64內(nèi)開槽64’。
隨后，整個(gè)平面地淀積厚度50nm的TaN/Ta導(dǎo)電擴(kuò)散壁壘層65，和銅的第一導(dǎo)電層。銅的第一導(dǎo)電層淀積的厚度是這樣的，使它完全填充槽64’。第一導(dǎo)電擴(kuò)散壁壘層65和第一導(dǎo)電層通過化學(xué)機(jī)械拋光結(jié)構(gòu)化。這時(shí)第二SiO2層64的表面露出，并且產(chǎn)生在單元區(qū)Z的范圍、埋入槽64’內(nèi)的、第一導(dǎo)線的下段67，以及產(chǎn)生在外圍P區(qū)內(nèi)第一金屬化平面的導(dǎo)線(參閱圖7)。
隨后，淀積厚度30到50nm的第二Si3N4層69和厚度400到800nm的第三SiO2層610，并借助光刻產(chǎn)生的光刻膠掩模以及各向異性蝕刻結(jié)構(gòu)化(參閱圖8)。這時(shí)形成槽610’。
接著，整個(gè)平面地淀積第二導(dǎo)電壁壘611和第二導(dǎo)電層612。第二導(dǎo)電壁壘層611以層厚50nm由TaN/Ta形成。第二導(dǎo)電層由銅用這樣一種層厚淀積，使得它填滿槽610’。通過CMP使第二導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電壁壘層611平面化，使得第二SiO2層610的表面暴露，并且產(chǎn)生埋入槽610’內(nèi)的第一導(dǎo)線613的上段和第一接觸點(diǎn)614(參閱圖9)。第一導(dǎo)線的上段613和下段67局部重疊。
接著，整個(gè)平面地淀積第一壁壘層615，第一鐵磁層616，非磁性層617，第二鐵磁層618和第二擴(kuò)散壁壘層619(參閱圖10)。第一擴(kuò)散壁壘層615和第二擴(kuò)散壁壘層619以層厚10到30nm由Ta形成。第一鐵磁層616以層厚3到10nm由Co形成。非磁性層617以層厚1到3nm由Al2O3形成。第二鐵磁層618以層厚3到10nm由NiFe形成。在圖10內(nèi)為了清晰起見第一鐵磁層616，非磁性層617和第二鐵磁層618表示成三重層616，617，618。
在應(yīng)用掩模620時(shí)，通過各向異性蝕刻第一擴(kuò)散壁壘層615，第一鐵磁層616，非磁性層617，第二鐵磁層618和第二擴(kuò)散壁壘層619形成磁致電阻元件621，后者平行于襯底61的表面具有環(huán)形截面(參閱圖11)。掩模620用自對準(zhǔn)工藝產(chǎn)生，該工藝借助圖20到22在下面進(jìn)一步說明。
通過第四SiO2層622的淀積和用CMP平面化，磁致電阻元件621被絕緣材料包圍(參閱圖12)。
接著淀積第三Si3N4層623，并在應(yīng)用光刻膠掩模624下如此結(jié)構(gòu)化，使得磁致電阻元件保持被第三Si3N4覆蓋，而該層在外圍區(qū)內(nèi)被去除(參閱圖13)。
在去除光刻膠掩模624之后，整個(gè)平面淀積厚度從400到800nm的第五SiO2625層，在其表面上通過光刻工藝步驟形成光刻膠掩模626。
在應(yīng)用光刻膠掩模626作為蝕刻掩模情況下，使第五SiO2層625和第四SiO2層622結(jié)構(gòu)化。這時(shí)產(chǎn)生溝槽625’(參閱圖14)。在磁致電阻元件621之上保留第三Si3N4層623。
在去除掩模626之后，淀積第三導(dǎo)電壁壘層627和填滿溝槽625’的第三導(dǎo)電層(參閱圖15)。由Ta/TaN形成層厚從30到50nm的第三導(dǎo)電壁壘層627。第3導(dǎo)電層由銅形成。通過化學(xué)機(jī)械拋光使第三導(dǎo)電壁壘層627和第三導(dǎo)電層平面化。這時(shí)第五SiO2層625的表面暴露。在單元區(qū)Z形成第二導(dǎo)線的下段629和在外圍P形成第二金屬化平面630(參閱圖15)。整個(gè)平面淀積層厚從30到50nm的第四Si3N4層631和層厚從400到800nm的第六SiO2層632。其上借助光刻工藝步驟產(chǎn)生光刻膠的掩模633。通過各向異性蝕刻使第六SiO2層632和第四Si3N4層631結(jié)構(gòu)化，其中形成溝槽632’(參閱圖16)。
在去除掩模633后，在溝槽632’的側(cè)面淀積第四導(dǎo)電壁壘層634和填滿溝槽632’的第四導(dǎo)電層。第四導(dǎo)電壁壘層634由TaN/Ta以層厚50nm形成。溝槽底通過濺射和/或RIE工藝露出。第四導(dǎo)電層由銅以這樣層厚形成，使得溝槽632被填滿。通過CMP使第四導(dǎo)電壁壘層634和第四導(dǎo)電層平面化，其中第六SiO2層632的表面露出。同時(shí)由第四導(dǎo)電層在外圍P形成第二接觸點(diǎn)636和在單元區(qū)Z形成第二導(dǎo)線的上段637(參閱圖17)。
接著厚度從30到50nm的第五Si3N4層638和厚度從400到800nm的第七SiO2層639的淀積和結(jié)構(gòu)化。在借助未示出的光刻膠掩模結(jié)構(gòu)化和各向異性蝕刻時(shí)溝槽639被打開直到第二接觸點(diǎn)636為止(參閱圖18)。
通過對層厚從30到50nm由Ta/TaN構(gòu)成的第五導(dǎo)電壁壘層640和銅構(gòu)成的第五導(dǎo)電層的淀積和借助CMP平面化，溝槽639’被第三金屬化平面642填滿(參閱圖19)。
由Co構(gòu)成的、層厚從3到10nm的第一鐵磁層72，由Al2O3構(gòu)成的、層厚從1到3nm的非磁性層73和由NiFe構(gòu)成的、層厚從3到10nm的第二鐵磁層74沉積到在表面區(qū)具有擴(kuò)散壁壘層的襯底71上(參閱圖20)。
由Si3N4構(gòu)成的、層厚50到100nm的輔助層75淀積到第二鐵磁層74上，并借助光刻掩模(未示出)結(jié)構(gòu)化。這時(shí)在輔助層75內(nèi)產(chǎn)生開孔，其內(nèi)第二鐵磁層74的表面露出。
接著形成由SiO2或Ta構(gòu)成的、層厚80到120nm的保形層76。
通過用含F(xiàn)或Cl的反應(yīng)氣體的各向異性蝕刻(RIE)，由保形層76形成受制造制約的環(huán)形的間隔墊77(參閱圖21)。該間隔墊77在去除結(jié)構(gòu)化的輔助層75后用作蝕刻掩模，以便使第二鐵磁層74、非磁性層73和第一鐵磁層72(或許包括未示出的擴(kuò)散壁壘在內(nèi))結(jié)構(gòu)化。這時(shí)形成環(huán)形、磁致電阻元件78。當(dāng)由Ta形成具有擴(kuò)散壁壘作用的間隔墊77時(shí)，它可以用作在存儲(chǔ)單元裝置內(nèi)的擴(kuò)散壁壘。
具有環(huán)形截面的磁致電阻元件81，包含作為壘層彼此重疊安排的第一鐵磁層元82，非磁性層元83和第二鐵磁層元84。第一鐵磁層元82具有層厚3到10nm，外徑350nm和內(nèi)徑100到190nm，并含Co。非磁性層元83具有厚度1到3nm并含Al2O3。第二鐵磁層元84具有3和10nm之間的厚度并含NiFe。非磁性層元83和第二鐵磁層元84具有如第一鐵磁層元相同的截面。
第一鐵磁層元82和第二鐵磁層元84各可以具有順時(shí)針磁化或逆時(shí)針磁化。如果第一鐵磁層元82的磁化與第二鐵磁層元84的磁化方向一致，則磁致電阻元件81具有比第一鐵磁層元82和第二鐵磁層84的磁化相反指向時(shí)較小的電阻。
為了放大第一和第二導(dǎo)線的寫入電流的垂直分量，并放大由此產(chǎn)生的在存儲(chǔ)單元處的方位磁場，為了節(jié)省光刻的結(jié)構(gòu)化平面和為了磁致元件的可靠的側(cè)向絕緣，可以實(shí)現(xiàn)依靠圖6到19描述的工藝流程的下述工藝修改方案第二SiO2層64以更大的厚度(例如厚2倍)淀積。由此形成更深的溝槽62’，并在CMP工藝后相應(yīng)地形成更厚的第一導(dǎo)線下段67。通過銅的濕化學(xué)反蝕刻(例如用銨-過硫酸鹽(NH4)2S2O6使這個(gè)段的表面下沉到第二SiO2層64的表面之下，使溝槽64只局部(例如到一半)填充。隨即淀積第二Si3N4層69和第三SiO2層610。進(jìn)行下一批工藝步驟直到完成第一導(dǎo)線的上段613為止基本上不變。
在磁致電阻元件621結(jié)構(gòu)化后，其中該元件的環(huán)形結(jié)構(gòu)借助自對準(zhǔn)間隔墊產(chǎn)生，第四SiO2層622通過各向異性RIE工藝(例如在應(yīng)用含C和F的蝕刻氣體)如此反蝕刻，以致磁致電阻元件621通過SiO2間隔墊側(cè)向絕緣。隨后盡可能保形地淀積第三Si3N4層623。不對該層結(jié)構(gòu)化，為第二導(dǎo)線的下段淀積第五SiO2層625，并通過簡短的CMP工藝平面化。然后第五SiO2層625對第三Si3N4層623和該層對第四SiO2層622的SiO2間隔墊選擇性地結(jié)構(gòu)化。
所有其它工藝步驟如已描述那樣進(jìn)行，其中第二導(dǎo)線的寫電流的垂直分量類似于對第一導(dǎo)線進(jìn)行放大。
權(quán)利要求
1.存儲(chǔ)單元裝置，—包含在層平面內(nèi)具有環(huán)形截面和垂直于層平面彼此重疊的層元的至少一只磁致電阻元件，—包含至少一條第一導(dǎo)線和至少一條第二導(dǎo)線，—其中，第一導(dǎo)線與第二導(dǎo)線交叉，磁致電阻元件安排在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之間的交叉區(qū)域內(nèi)，—其中，在交叉區(qū)內(nèi)有關(guān)層平面的第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線安排在磁致電阻元件的不同側(cè)面上，—其中，第一導(dǎo)線和/或第二導(dǎo)線至少具有第一導(dǎo)線部分，其內(nèi)平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢，并具有第二導(dǎo)線部分，其內(nèi)垂直于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)單元裝置，—其中，第一和/或第二導(dǎo)線的第一導(dǎo)線部分各對層平面平行走向，—其中，第一和/或第二導(dǎo)線的第二導(dǎo)線部分各在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之間的交叉區(qū)內(nèi)對一個(gè)平行于層平面的平面交叉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的存儲(chǔ)單元裝置，其中，第二導(dǎo)線部分總是基本上垂直于層平面延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的存儲(chǔ)單元裝置，其中，第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線各自具有至少一個(gè)第一導(dǎo)線部分和一個(gè)第二導(dǎo)線部分，其內(nèi)一個(gè)平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢或垂直層平面的電流分量占優(yōu)勢。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的存儲(chǔ)單元裝置，其中，磁致電阻元件連接在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的存儲(chǔ)單元裝置，其中，磁致電阻元件各自具有至少一個(gè)第一鐵磁層元，一個(gè)非磁性層元和一個(gè)第二鐵磁層元，其中非磁層元安排在第一鐵磁層元和第二鐵磁層元之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)單元裝置，—其中，第一和第二鐵磁層元包含F(xiàn)e、Ni、Co、Cr、Mn、Bi、Gd和/或Dy，—其中，垂直于層平面的第一和第二鐵磁層元具有厚度在2nm和20nm之間，一其中，非磁性層元包含Al2O3，NiO，HfO2，TiO2，NbO，SiO2，Cu，Au，Ag和/或Al，并且垂直于層平面的厚度在1nm和5nm之間，—其中，平行于層平面的第一鐵磁層元、第二鐵磁層元和非磁性層元具有尺寸在50nm和1000nm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的存儲(chǔ)單元裝置，—其中，提供矩陣狀安排的大量同類磁致電阻元件，—其中，安排大量同類第一導(dǎo)線和同類第二導(dǎo)線—其中，第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線彼此交叉，—其中，在導(dǎo)線之一第一和第二導(dǎo)線之一的交叉區(qū)域內(nèi)各安排磁致電阻之一，—其中，第一和/或第二導(dǎo)線各自交替地具有其內(nèi)平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的第一導(dǎo)線部分和其內(nèi)垂直于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的第二導(dǎo)線部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)單元裝置，—其中，第一導(dǎo)線之一和/或第二導(dǎo)線之一的第一和第二導(dǎo)線部分是如此安排的，使得在平行于層平面的平面內(nèi)的有關(guān)導(dǎo)線具有帶形截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)單元裝置，—其中，磁致電阻元件安排在行和列內(nèi)，其中行、列方向展開層平面，—其中，第一導(dǎo)線之一的第一導(dǎo)線部分在層平面上的投影各安排在行之一的相鄰的磁致電阻元件之間，其中，對在相鄰磁致電阻元件之間連接線的投影側(cè)向移位地安排，—其中，第二導(dǎo)線之一的第一導(dǎo)線部分在層平面上的投影各安排在列之一的相鄰磁致電阻元件之間，其中，對在相鄰磁致電阻元件之間連接線的投影側(cè)向移位地安排，—其中，沿著導(dǎo)線之一的相鄰第一導(dǎo)線部分的層平面上的投影對有關(guān)連接線向相反一側(cè)移位地安排。
11.存儲(chǔ)單元裝置的制法，—其中，第一導(dǎo)線在襯底的主面上產(chǎn)生，—其中，通過第一鐵磁層、非磁性層和第二鐵磁層的淀積和結(jié)構(gòu)化形成在層平面具有環(huán)形截面的磁致電阻元件，—其中，產(chǎn)生對第一導(dǎo)線如此交叉的第二導(dǎo)線，使得磁致電阻元件安排在交叉區(qū)內(nèi)，—其中，如此產(chǎn)生第一和/或第二導(dǎo)線，它們具有在平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的至少一個(gè)第一導(dǎo)線部分和在垂直于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的至少一個(gè)第二導(dǎo)線部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，間隔墊形掩模用于第一鐵磁層、非磁性層和第二鐵磁層的結(jié)構(gòu)化。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，—其中，為了形成第一導(dǎo)線淀積和結(jié)構(gòu)化第一導(dǎo)電層，由此形成第一導(dǎo)線下區(qū)，并在存儲(chǔ)單元裝置外圍形成第一金屬化平面，—其中，淀積和結(jié)構(gòu)化第二導(dǎo)電層，由此形成第一導(dǎo)線的上區(qū)，并在外圍形成第一接觸點(diǎn)，—其中，為了形成第二導(dǎo)線，淀積和結(jié)構(gòu)化第三導(dǎo)電層，由此形成第二導(dǎo)線的下區(qū)，并在外圍形成第二金屬化平面，—其中，淀積和結(jié)構(gòu)化第四導(dǎo)電層，由此形成第二導(dǎo)線的上區(qū)，并在外圍形成第二接觸點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，—其中，在淀積第一導(dǎo)電層之前，淀積第一絕緣層，并借助光刻工藝步驟如此結(jié)構(gòu)化，使它在隨后應(yīng)制造的第一金屬化平面和第一導(dǎo)線的下區(qū)的區(qū)域內(nèi)去除，—其中，第一導(dǎo)電層通過平面化的蝕刻法結(jié)構(gòu)化，—其中，在第二導(dǎo)電層淀積前，淀積第二絕緣層，并借助光刻工藝步驟如此結(jié)構(gòu)化，使它在隨后應(yīng)制造的第一接觸點(diǎn)和第一導(dǎo)線的上區(qū)的區(qū)域內(nèi)去除，—其中，第二導(dǎo)電層通過平面化蝕刻法結(jié)構(gòu)化，—其中，在第三導(dǎo)電層淀積前，淀積第三絕緣層，并借助光刻工藝步驟如此結(jié)構(gòu)化，使它在隨后應(yīng)制造的第二金屬化平面和第二導(dǎo)線下區(qū)的區(qū)域內(nèi)去除，—其中，第三導(dǎo)電層通過平面化蝕刻法結(jié)構(gòu)化，—其中，在第四導(dǎo)電層淀積前，淀積第四絕緣層，并借助光刻工藝步驟如此結(jié)構(gòu)化，使它在隨后應(yīng)制造的第二接觸點(diǎn)和第二導(dǎo)線上區(qū)的區(qū)域內(nèi)去除，—其中，第二導(dǎo)電層通過平面化的蝕刻法結(jié)構(gòu)化。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，在完成第二導(dǎo)線和在淀積和結(jié)構(gòu)化第五導(dǎo)電層后，在外圍區(qū)形成第三金屬化平面。
全文摘要
在層平面內(nèi)具有環(huán)形截面的磁致電阻元件(11)的存儲(chǔ)單元裝置內(nèi),提供彼此交叉的第一導(dǎo)線(12)和第二導(dǎo)線(13)。磁致電阻元件(11)安排在第一導(dǎo)線(12)和第二導(dǎo)線(13)之間的交叉區(qū)內(nèi)。第一導(dǎo)線(12)和/或第二導(dǎo)線至少具有在平行于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的第一導(dǎo)線部分(131),和在垂直于層平面指向的電流分量占優(yōu)勢的第二導(dǎo)線部分(132)。
文檔編號(hào)G11C11/155GK1341281SQ00804343
公開日2002年3月20日 申請日期2000年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月26日
發(fā)明者S·施瓦茨 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司