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包括嵌入式磁性隧道結(jié)的邏輯芯片的制作方法_4

文檔序號:9278251閱讀:來源:國知局
、磁卡或光卡;或適用于存儲電子指令的任何其它類型的介質(zhì)。
[0049]以下示例屬于進一步的實施例。
[0050]示例I包括一種裝置,其包括:第一磁性隧道結(jié)(MTJ),其包括第一上MTJ層、第一下MTJ層、以及直接接觸第一上MTJ層的第一下表面和第一下MTJ層的第一上表面的第一隧道勢皇;其中,第一上MTJ層包括第一上MTJ層側(cè)壁,并且第一下MTJ層包括與第一上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。
[0051]在示例2中,示例I的主題內(nèi)容可以任選地包括:直接接觸第一上MTJ層和第一隧道勢皇的第一間隔體,所述第一間隔體具有與第一水平偏移距離相等的第一寬度。
[0052]在示例3中,示例1-2的主題內(nèi)容可以任選地包括:直接接觸第一上MTJ層的第一上表面和第一間隔體的第一硬掩模。
[0053]在示例4中,示例1-3的主題內(nèi)容可以任選地包括第一間隔體,其包括在第一水平偏移間隔內(nèi)。
[0054]在示例5中,示例1-4的主題內(nèi)容可以任選地包括:單片襯底;包括第一 MTJ的存儲器區(qū)域;邏輯區(qū)域;以及平行于第一上MTJ層的第一下表面的第一水平面;其中邏輯區(qū)域和存儲器都位于單片襯底上;其中第一水平面與第一MTJ相交,第一層間電介質(zhì)(ILD)材料與第一 MTJ相鄰,并且第二 ILD材料包括在邏輯區(qū)域中,第一和第二 ILD材料彼此不等同。邏輯區(qū)域可以包括邏輯門,并且存儲器區(qū)域可以包括存儲器陣列。
[0055]在示例6中,示例1-5的主題內(nèi)容可以任選地包括邏輯區(qū)域,其包括在處理器中,并且存儲器是自旋轉(zhuǎn)移矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)。
[0056]在示例7中,示例1-6的主題內(nèi)容可以任選地包括:第一 ILD材料,其包括氧化硅、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、可流動的氧化物、以及聚四氟乙烯的至少其中之一;以及第二 ILD材料,其包括氧化硅、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)、以及鈷鐵硼中的至少兩種。
[0057]在示例8中,示例1-7的主題內(nèi)容可以任選地包括第一水平面,其與包括在第一MTJ與第一 ILD材料之間的第一拋光停止材料相交。
[0058]在示例9中,示例1-8的主題內(nèi)容可以任選地包括第一拋光停止材料,其直接接觸第一隧道勢皇和第一下MTJ層的至少其中之一。
[0059]在示例10中,示例1-9的主題內(nèi)容可以任選地包括:單片襯底;包括第一 MTJ的存儲器區(qū)域;邏輯區(qū)域;以及平行于第一上MTJ層的第一下表面的第一水平面;其中具有與第一水平偏移距離相等的寬度的第一間隔體直接接觸第一上MTJ層和第一隧道勢皇;其中邏輯區(qū)域和存儲器都位于單片襯底上;其中第一水平面與第一MTJ相交,第一 ILD材料與第一MTJ相鄰,并且第二 ILD材料包括在邏輯區(qū)域中,第一和第二 ILD材料彼此不等同。
[0060]在示例11中,示例1-10的主題內(nèi)容可以任選地包括垂直MTJ層部分、附加的垂直MTJ層部分、以及直接接觸垂直MTJ層部分和附加的垂直MTJ層部分的垂直隧道勢皇部分;其中垂直MTJ層部分、附加的垂直MTJ層部分、以及垂直隧道勢皇部分都位于邏輯區(qū)域與存儲器區(qū)域之間并且都與第一水平面相交。
[0061]在示例12中,示例1-11的主題內(nèi)容可以任選地包括:其中,第一上MTJ層、第一下MTJ層、以及第一隧道勢皇的至少其中之一包括子層。
[0062]在示例13中,示例1-12的主題內(nèi)容可以任選地包括:其中,具有與第一水平偏移距離相等的寬度的第一間隔體直接接觸第一上MTJ層和第一隧道勢皇的至少其中之一。
[0063]在示例14中,示例1-13的主題內(nèi)容可以任選地包括:第二 MTJ,其包括第二上MTJ層、第二下MTJ層、以及直接接觸第二上MTJ層的第二下表面和第二下MTJ層的第二上表面的第二隧道勢皇;其中,第二上MTJ層包括第二上MTJ層側(cè)壁,并且第二下MTJ層包括與第二上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,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,第一垂直拋光停止側(cè)壁接觸第一下MTJ層和第一隧道勢皇的至少其中之一,第二垂直拋光停止側(cè)壁接觸第二下MTJ層和第二隧道勢皇的至少其中之一;其中,第一和第二垂直拋光停止側(cè)壁位于第一與第二 MTJ之間,并且平行于第一上MTJ層的第一下表面的第一水平面與第一和第二 MTJ以及第一和第二垂直拋光停止側(cè)壁相交。
[0064]示例15包括一種裝置,其包括:單片襯底;存儲器區(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層的隧道勢皇,所述存儲器區(qū)域位于襯底上;以及邏輯區(qū)域,其位于襯底上;其中,平行于隧道勢皇的水平面與MTJ相交,第一層間電介質(zhì)(ILD)材料與MTJ相鄰,并且第二 ILD材料包括在邏輯區(qū)域中,第一和第二 ILD材料彼此不等同。邏輯區(qū)域可以包括邏輯門,并且存儲器區(qū)域可以包括存儲器陣列。邏輯區(qū)域可以包括處理器,并且存儲器區(qū)域可以包括存儲器陣列。
[0065]在示例16中,示例15的主題內(nèi)容可以任選地包括:其中,上MTJ層包括上MTJ層側(cè)壁,并且下MTJ層包括與上MTJ層側(cè)壁水平偏移一段水平偏移間隔的下MTJ側(cè)壁,水平偏移間隔限定了水平偏移距離。
[0066]在示例17中,示例15-16的主題內(nèi)容可以任選地包括間隔體,其具有與水平偏移距離相等的寬度,直接接觸上MTJ層和隧道勢皇。
[0067]在示例18中,示例15-17的主題內(nèi)容可以任選地包括:直接接觸上MTJ層的上表面和間隔體的硬掩模。
[0068]在示例19中,示例15-18的主題內(nèi)容可以任選地包括:其中,水平面與包括在MTJ與第一 ILD材料之間的拋光停止材料相交。
[0069]在示例20中,示例15-19的主題內(nèi)容可以任選地包括:其中,拋光停止材料直接接觸隧道勢皇和下MTJ層的至少其中之一。
[0070]示例21包括一種方法,其包括:形成存儲器區(qū)域,存儲器區(qū)域包括磁性隧道結(jié)(MTJ),磁性隧道結(jié)包括直接接觸下MTJ層和上MTJ層的隧道勢皇,所述存儲器區(qū)域位于單片襯底上;以及形成位于襯底上的邏輯區(qū)域;其中,平行于隧道勢皇的水平面與MTJ相交,第一層間電介質(zhì)(ILD)材料與MTJ相鄰,并且第二 ILD材料包括在邏輯區(qū)域中,第一和第二ILD材料彼此不等同。邏輯區(qū)域可以包括邏輯門,并且存儲器區(qū)域可以包括存儲器陣列。邏輯區(qū)域可以包括處理器,并且存儲器區(qū)域可以包括存儲器陣列。
[0071]在示例22中,示例21的主題內(nèi)容可以任選地包括:形成上MTJ層的側(cè)壁,其與下MTJ層的側(cè)壁水平偏移一段水平偏移距離。
[0072]在示例23中,示例21-22的主題內(nèi)容可以任選地包括:形成直接接觸上MTJ層的上表面的硬掩模;并且形成包括具有與水平偏移距離相等的寬度的間隔體,所述間隔體與上MTJ層和隧道勢皇直接接觸;其中,形成硬掩模和間隔體包括:在形成硬掩模與形成間隔體之間不中斷單真空的情況下,在單真空下形成硬掩模和間隔體。
[0073]在示例24中,示例21-23的主題內(nèi)容可以任選地包括:始終在不中斷單真空條件的情況下,(a)形成直接接觸上MTJ層的硬掩模;(b)形成具有與水平偏移距離相等的寬度的間隔體,所述間隔體與上MTJ層和隧道勢皇直接接觸;(c)對上MTJ層、隧道勢皇、以及下MTJ層進行蝕刻以形成MTJ ;以及(d)在MTJ上形成蝕刻停止薄膜。
[0074]在示例25中,示例21-24的主題內(nèi)容可以任選地包括: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SLAM進行拋光。
[0075]盡管已經(jīng)針對有限數(shù)量的實施例描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會到實施例的許多修改和變型。本發(fā)明旨在使所附權(quán)利要求涵蓋落在本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的所有這種修改和變化。
【主權(quán)項】
1.一種裝置,包括: 第一磁性隧道結(jié)(MTJ),其包括第一上MTJ層、第一下MTJ層、以及直接接觸所述第一上MTJ層的第一下表面和所述第一下MTJ層的第一上表面的第一隧道勢皇; 其
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