自由區(qū)域，而伸長(zhǎng)特征內(nèi)的磁性材料可形成STT-MRAM單元芯結(jié)構(gòu)的固定區(qū)域。選擇裝置可形成于離散特征上。作為另一實(shí)例，不僅可平行于y軸而圖案化較窄上部伸長(zhǎng)特征，而且可平行于y軸(例如)以比平行于y軸圖案化上部伸長(zhǎng)特征所借以的長(zhǎng)度長(zhǎng)的長(zhǎng)度而圖案化較寬下部伸長(zhǎng)特征區(qū)段。因此，可形成磁性存儲(chǔ)器單元的陣列，其中每一單元芯具有階式結(jié)構(gòu)，所述階式結(jié)構(gòu)包括具有比上部離散特征區(qū)段寬的寬度和比上部離散特征區(qū)段長(zhǎng)的長(zhǎng)度中的至少一者的下部離散特征區(qū)段。所述下部離散特征區(qū)段可包括磁性存儲(chǔ)器單元的固定區(qū)域，且所述上部離散特征區(qū)段可包括磁性存儲(chǔ)器單元的自由區(qū)域。
[0025]因?yàn)樵谝幌盗袌D案化動(dòng)作期間前驅(qū)物結(jié)構(gòu)的圖案化可包括在動(dòng)作中移除僅平行于軸線的材料，所以可簡(jiǎn)化個(gè)別圖案化動(dòng)作，此可增加所得的所形成結(jié)構(gòu)的自陣列的一單元芯結(jié)構(gòu)至下一結(jié)構(gòu)的均勻性。另外，可通過(guò)例如離子研磨工具等工具來(lái)完成圖案化動(dòng)作，所述工具可平行于所關(guān)注軸線而導(dǎo)引且可減少圖案化期間位移材料再沉積于結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上的可能性。再次，此可改進(jìn)所得結(jié)構(gòu)的自一單元芯結(jié)構(gòu)至下一結(jié)構(gòu)的均勻性。
[0026]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“襯底”意指且包括上面形成有組件(例如，存儲(chǔ)器單元內(nèi)的那些組件)的基底材料或構(gòu)造。襯底可為半導(dǎo)體襯底、支撐結(jié)構(gòu)上的基底半導(dǎo)體材料、金屬電極，或上面形成有一或多種材料、結(jié)構(gòu)或區(qū)域的半導(dǎo)體襯底。襯底可為常規(guī)硅襯底或包括半導(dǎo)體材料的其它塊狀襯底。如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“塊狀襯底”不僅意指且包括硅晶片，而且意指且包括絕緣體上硅(“SOI”)襯底，例如藍(lán)寶石上硅(“S0S”)襯底或玻璃上硅(“S0G”)襯底、基底半導(dǎo)體底座上的硅外延層，或其它半導(dǎo)體或光電子材料，例如(連同其它者)硅鍺(SiyGex，其中X為(例如)在0.2與0.8之間的摩爾分?jǐn)?shù))、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)或磷化銦(InP)。此外，當(dāng)在以下描述中引用“襯底”時(shí)，先前工藝階段可用以形成基底半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或底座中的材料、區(qū)域或結(jié)。
[0027]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“STT-MRAM單元”意指且包括磁性單元結(jié)構(gòu)，所述磁性單元結(jié)構(gòu)可在安置于自由區(qū)域與固定區(qū)域之間的非磁性區(qū)域?yàn)殡娊^緣(例如，電介質(zhì))的情況下包括磁性穿隧結(jié)“MTJ”?；蛘?，STT-MRAM單元的磁性單元結(jié)構(gòu)可在安置于自由區(qū)域與固定區(qū)域之間的非磁性區(qū)域?yàn)閷?dǎo)電的情況下包括自旋閥。
[0028]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“階式”在關(guān)于特征使用時(shí)意指且包括如下特征:在不考慮間隔物或填充材料的情況下，所述特征在下部區(qū)段中界定一寬度或長(zhǎng)度且在上部區(qū)段中界定分別不同于下部區(qū)段中的寬度或長(zhǎng)度的另一寬度或長(zhǎng)度。舉例來(lái)說(shuō)，階式特征可在下部區(qū)段中界定較寬寬度或較長(zhǎng)長(zhǎng)度且在上部區(qū)段中界定分別相對(duì)較窄寬度或較短長(zhǎng)度。
[0029]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“單元芯”意指且包括存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)包含自由區(qū)域和固定區(qū)域，且電流在存儲(chǔ)器單元的操作期間流經(jīng)所述存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)以實(shí)行自由區(qū)域內(nèi)的平行或反平行磁性定向。
[0030]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“垂直”意指且包括垂直于相應(yīng)區(qū)域的寬度和長(zhǎng)度的方向?！按怪薄边€可意指且包括垂直于上面定位有STT-MRAM單元的襯底的主表面的方向。
[0031]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“水平”意指且包括平行于相應(yīng)區(qū)域的寬度或長(zhǎng)度的方向?！八健边€可意指且包括平行于上面定位有STT-MRAM單元的襯底的主表面的方向。
[0032]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“磁性材料”意指且包括鐵磁性材料和亞鐵磁性材料兩者。
[0033]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“寬度”意指沿平行于支撐特征的基底材料的主表面的平面中的軸線自特征的一側(cè)壁至特征的另一側(cè)壁的尺寸。相應(yīng)地，術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)度”意指沿垂直于或大約垂直于界定寬度所依據(jù)的軸線的另一軸線自特征的一端壁至特征的另一端壁的尺寸，所述另一軸線還在平行于支撐特征的基底材料的主表面的平面中。值得注意地，本文中稱作特征的“寬度”和“長(zhǎng)度”的尺寸可在不更改揭示內(nèi)容的含義的情況下另外分別稱作“長(zhǎng)度”和“寬度”。
[0034]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“相鄰”在指代材料、區(qū)域或特征時(shí)意指且指代所識(shí)別組合物或結(jié)構(gòu)的下一最接近的材料、區(qū)域或特征。
[0035]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“固定區(qū)域”意指且包括STT-MRAM單元內(nèi)的包括磁性材料且在STT-MRAM單元的使用和操作期間具有固定磁性定向的區(qū)域，具有固定磁性定向是因?yàn)橛绊憜卧镜囊粋€(gè)磁性區(qū)域(例如，自由區(qū)域)的磁化方向的改變的電流可能不影響固定區(qū)域的磁化方向的改變。
[0036]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“自由區(qū)域”意指且包括STT-MRAM單元內(nèi)的包括磁性材料且在STT-MRAM單元的使用和操作期間具有可切換磁性定向的區(qū)域。磁性定向可在“平行”方向與“反平行”方向之間切換，在“平行”方向中，由自由區(qū)域展現(xiàn)的磁性定向和由固定區(qū)域展現(xiàn)的磁性定向在同一方向上導(dǎo)引，在“反平行”方向中，由自由區(qū)域展現(xiàn)的磁性定向和由固定區(qū)域展現(xiàn)的磁性定向在彼此相反的方向上導(dǎo)引。
[0037]如本文中所使用，例如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“底部”、“在…上方”、“上部”、“頂部”、“前部”、“后部”、“左方”、“右方”及其類似者等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)可為易于描述起見(jiàn)而用以描述一元件或特征與另一(些)元件或特征的關(guān)系(如各圖中所說(shuō)明)。除非另外指出，否則空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)希望涵蓋除如各圖中描繪的定向外的材料的不同定向。舉例來(lái)說(shuō)，如果各圖中的材料經(jīng)反轉(zhuǎn)，那么描述為“在其它元件或特征下方”或“在其它元件或特征之下”或“在其它元件或特征下”或“在其它元件或特征底部”的元件則將定向?yàn)椤霸谄渌蛱卣魃戏健被颉霸谄渌蛱卣黜敳俊?。因此，術(shù)語(yǔ)“在…下方”可涵蓋上方定向和下方定向兩者(此取決于術(shù)語(yǔ)所用于的情景)，此將為所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所顯而易見(jiàn)。材料可經(jīng)另外地定向(旋轉(zhuǎn)90度，反轉(zhuǎn)等)且本文中使用的空間相對(duì)描述符經(jīng)相應(yīng)地解譯。
[0038]如本文中所使用，例如“窄”、“較窄”、“寬”、“較寬”、“短”、“較短”、“長(zhǎng)”、“較長(zhǎng)”及其類似者等尺寸相對(duì)術(shù)語(yǔ)可為易于描述起見(jiàn)而用以描述一特征沿軸線的相對(duì)于另一特征沿所述軸線的尺寸的尺寸。因此，一特征可經(jīng)描述為具有“較窄”寬度且另一特征可經(jīng)描述為具有“較寬”寬度，但所述特征和所述另一特征兩者的寬度可比常規(guī)特征的寬度窄。因此，將尺寸稱作“較寬”或“較長(zhǎng)”并不意指暗示大尺寸是優(yōu)選的。
[0039]如本文中所使用，將元件稱作“在另一元件上”或“在另一元件之上”意指且包括元件直接地在另一元件頂部，鄰近于另一元件，在另一元件之下，或與另一元件直接接觸。其還包括元件間接地在另一元件頂部，鄰近于另一元件，在另一元件之下，或靠近另一元件，其中在元件與另一元件之間存在其它元件。對(duì)比來(lái)說(shuō)，當(dāng)一元件被稱作“直接地在另一元件上”或“直接地鄰近于另一元件”時(shí)，不存在介入元件。
[0040]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”指定所述特征、區(qū)域、整數(shù)、階段、操作、元件、材料、組件和/或群組的存在，但不排除一或多個(gè)其它特征、區(qū)域、整數(shù)、階段、操作、元件、材料、組件和/或其群組的存在或添加。
[0041]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)聯(lián)列出項(xiàng)目中的一或多者的任一者和所有組合。
[0042]除非上下文另外清楚地指示，否則如本文所使用的單數(shù)形式“一”和“所述”希望也包括復(fù)數(shù)形式。
[0043]本文中所呈現(xiàn)的說(shuō)明不意指為任何特定組件、結(jié)構(gòu)、裝置或系統(tǒng)的實(shí)際視圖，而僅為用以描述本發(fā)明的實(shí)施例的理想化表示。
[0044]本文中參考為示意性說(shuō)明的等角和橫截面說(shuō)明來(lái)描述實(shí)施例。因此，預(yù)期由(例如)制造技術(shù)和/或容限導(dǎo)致的說(shuō)明的形狀的變化。因此，本文中描述的實(shí)施例不應(yīng)被理解為限于如所說(shuō)明的特定形狀或區(qū)域，而是包括(例如)由制造引起的形狀的偏差。舉例來(lái)說(shuō)，經(jīng)說(shuō)明或描述為盒狀的區(qū)域可具有粗糙和/或非直線狀特征。此外，可使所說(shuō)明的銳角變得圓整(round)。因此，各圖中說(shuō)明的材料、特征和區(qū)域本質(zhì)上是示意性的且其形狀不希望說(shuō)明材料、特征或區(qū)域的精確形狀且不限制所呈現(xiàn)權(quán)利要求書(shū)的范圍。
[0045]以下描述提供特定細(xì)節(jié)(例如，材料類型和處理?xiàng)l件)，以便提供對(duì)所揭示裝置和方法的實(shí)施例的透徹描述。然而，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將理解，裝置和方法的實(shí)施例可在不使用此等特定細(xì)節(jié)的情況下來(lái)實(shí)踐。實(shí)際上，可結(jié)合行業(yè)中使用的常規(guī)半導(dǎo)體制造技術(shù)來(lái)實(shí)踐裝置和方法的實(shí)施例。
[0046]本文中所描述的制造程序不形成用于處理半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的完整程序流程。程序流程的剩余部分為所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所已知。因此，本文中僅描述理解本發(fā)明裝置和方法的實(shí)施例所必需的方法和半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)。
[0047]除非上下文另外指示，否則本文中所描述的材料可由任何合適技術(shù)形成，所述技術(shù)包括(但不限于)旋涂、毯覆式涂布、化學(xué)氣相沉積(“CVD”)、原子層沉積(“ALD”)、等離子體增強(qiáng)型ALD或物理氣相沉積(“PVD”)?；蛘撸删偷厣L(zhǎng)所述材料。取決于待形成的特定材料，用于沉積或生長(zhǎng)材料的技術(shù)可通過(guò)所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)選擇。
[0048]除非上下文另外指示，否則本文中所描述的材料的移除可通過(guò)任何合適技術(shù)來(lái)完成，所述技術(shù)包括(但不限于)蝕刻、離子研磨、磨蝕平坦化或其它已知方法。
[0049]現(xiàn)在將參看圖式，其中相似數(shù)字貫穿全文指代相似組件。所述圖式未必按比例繪制。
[0050]揭示形成存儲(chǔ)器單元的方法。所述方法包含圖案化前驅(qū)物結(jié)構(gòu)以形成至少包括上部離散特征區(qū)段和下部特征區(qū)段的階式結(jié)構(gòu)，所述下部特征區(qū)段具有比上部離散特征區(qū)段寬的寬度、長(zhǎng)度或兩者。所述方法使用平行于第一軸線(例如，X軸)和接著平行于垂直于或大約垂直于第一軸線的第二軸線(例如，y軸)而導(dǎo)引的圖案化動(dòng)作。圖案化動(dòng)作因此可允許甚至在低于約30納米的尺寸下在多個(gè)所形成的相鄰單元芯結(jié)構(gòu)之間仍實(shí)現(xiàn)較好均勻性。
[0051]圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前驅(qū)物結(jié)構(gòu)100，由所述前驅(qū)物結(jié)構(gòu)100可形成多個(gè)階式特征。可在上面具有基底材料104的襯底102上支撐前驅(qū)物結(jié)構(gòu)100。底部導(dǎo)電材料106可通過(guò)襯底102支撐且可安置于基底材料104內(nèi)或上?？砂?例如且不限于)銅、鎢、鈦或其組合的底部導(dǎo)電材料106可形成于沿基底材料104的長(zhǎng)度對(duì)準(zhǔn)的伸長(zhǎng)特征中。在其它實(shí)施例(例如，待形成的存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)待與下伏晶體管選擇裝置結(jié)合使用的實(shí)施例)中，底部導(dǎo)電材料106可經(jīng)形成為基底材料104內(nèi)的離散特征。因此，盡管圖1至12A說(shuō)明形成為伸長(zhǎng)特征的底部導(dǎo)電材料106，但底部導(dǎo)電材料106可按其它方式以離散特征的圖案形成。
[0052]可在基底材料104上和在底部導(dǎo)電材料106上形成前驅(qū)物結(jié)構(gòu)100的下部區(qū)段108。下部區(qū)段108包括磁性材料110，其可最終包括于待形成的磁性存儲(chǔ)器單元芯結(jié)構(gòu)的固定區(qū)域中。磁性材料110可包括常規(guī)STT-MRAM單元芯結(jié)構(gòu)的一或多個(gè)材料或區(qū)域。磁性材料110可展現(xiàn)垂直磁性定向。
[0053]下部區(qū)段108還可包括常規(guī)STT-MRAM單元芯結(jié)構(gòu)的下部部分的其它材料或區(qū)域，包括(例如)下部中間材料112。舉例來(lái)說(shuō)(且非限制)，一種此下部中間材料112可包括經(jīng)配置以控制上覆結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)的金屬品種材料(例如，鎳基材料)。
[0054]非磁性材料114形成于下部區(qū)段108上。非磁性材料114可包括常規(guī)STT-