的磁存儲器的橫截面圖。
[0079]本實(shí)施例不同于第一實(shí)施例，在于上接觸插塞152的側(cè)表面覆蓋有絕緣膜184(第二絕緣膜)。絕緣膜184的材料與覆蓋下接觸插塞151的側(cè)表面的層間絕緣膜183的材料(第一絕緣膜)不同。
[0080]例如，當(dāng)層間絕緣膜183的材料是氧化硅時，絕緣膜184的材料是氮化硅。在這種情況下，絕緣膜184作為要處理成上接觸插塞152的導(dǎo)電膜的CMP工藝的CMP停止部，如后面所述。
[0081]此外，當(dāng)層間絕緣膜183的材料是氧化硅并且上接觸插塞152是Al時，絕緣膜184的材料是A1203。在這種情況下，絕緣膜184的材料和上接觸插塞152的材料包括相同的元素(Al)。當(dāng)層間絕緣膜183的材料是氮化硅時，該氮化硅和上接觸插塞152的材料具有共同的元素。通過使用共同的元素，絕緣膜184的CMP速率可近似為上接觸插塞152的CMP速率。因此，在上述CMP工藝中，MTJ元件20的下層的平坦度改善，其中下層由上接觸插塞152的上表面和在上接觸插塞152周圍的絕緣膜184的一部分的上表面形成。
[0082]下接觸插塞151的材料和上接觸插塞152的材料可以是相同的或不同的。
[0083]圖9至圖14是示出根據(jù)本實(shí)施例的磁存儲器的制造方法的橫截面圖。本實(shí)施例的制造方法與第一實(shí)施例相同，直到形成層間絕緣膜183的工藝。因此，在本實(shí)施例中，在層間絕緣膜183形成之后的制造過程將被描述。為簡單起見，比層間絕緣膜183的上部更低的部分在圖9至圖14中省略。
[0084]如在圖9中所示，第一接觸孔在層間絕緣膜183中形成，其后下接觸插塞151通過公知的方法(導(dǎo)電膜的沉積和CMP)埋在第一接觸孔中。下接觸插塞151的材料例如是氮化鈦(TiN) ο
[0085]接著，如在圖10中所示，下接觸插塞151的上部通過回蝕下接觸插塞151去除。因此，第一接觸孔的上部被改變成溝槽71，其未被填充有第一接觸插塞。下接觸插塞151的上部由對應(yīng)于上接觸插塞高度的量去除。
[0086]接著，如在圖11中所示，絕緣膜184形成在下接觸插塞151和層間絕緣膜183的表面上。溝槽填充有絕緣膜184。
[0087]由于溝槽的影響，凹部72形成在絕緣膜184的表面中。絕緣膜184被形成，以使得凹部72的直徑與上接觸插塞的直徑(例如，1nm或更小)相同。絕緣膜184的厚度是例如20nm。絕緣膜184可以通過使用ALD(原子層沉積)工藝來形成。
[0088]接著，如在圖12中所示，溝槽71外側(cè)的絕緣膜184和凹部下方的絕緣膜184通過回蝕絕緣膜184去除。因此，到達(dá)下接觸插塞151的第二接觸孔以自對準(zhǔn)的方式在絕緣膜184中形成。
[0089]接著，如在圖13中所示，要處理成上接觸插塞的導(dǎo)電膜152在整個表面之上形成，以使得第二接觸孔填充有導(dǎo)電膜152。
[0090]接著，如在圖14中所示，第二接觸孔外側(cè)的導(dǎo)電膜152通過CMP工藝去除。在該CMP工藝期間，絕緣膜184用作CMP停止部。因此，具有平坦表面的上接觸插塞152和絕緣膜184形成。此后，公知的MTJ工藝(諸如形成要處理成在上接觸插塞152和絕緣膜184上的磁阻元件的堆疊膜，通過使用干蝕刻處理堆疊膜來形成磁阻元件)緊隨。
[0091](第三實(shí)施例)
[0092]圖15是示意性示出根據(jù)第三實(shí)施例的磁存儲器的橫截面圖。為簡單起見，比層間絕緣膜183的上部更低的部分在圖15中省略。圖15對應(yīng)于沿圖16中箭頭15-15的橫截面圖。
[0093]本實(shí)施例不同于第二實(shí)施例，在于在本實(shí)施例中的上接觸插塞152a具有中空結(jié)構(gòu)，其中中空空間沿著高度方向存在。在此，中空結(jié)構(gòu)是中空圓柱體。在第一實(shí)施例中的上接觸插塞152是實(shí)心體，諸如不具有中空空間的圓柱體或長方體。
[0094]本實(shí)施例(R1-R2)的上接觸插塞152a的外半徑(Rl)和內(nèi)半徑(R2)之間的差對應(yīng)于第一實(shí)施例的上接觸插塞152的直徑。在這種情況下，在本實(shí)施例的上接觸插塞152a和MTJ元件20的下電極201之間的接觸區(qū)域大于在第一實(shí)施例的上接觸插塞152和MTJ元件20的下電極201之間的接觸區(qū)域。本實(shí)施例的上接觸插塞152a具有降低接觸電阻的優(yōu)點(diǎn)。
[0095]在本實(shí)施例的情況下，如在圖15中所示，上接觸插塞152a具有兩個連接部分，其中下接觸插塞151在上接觸插塞152a的橫截面中，并且下接觸插塞151沿著由與上接觸插塞152a和下接觸插塞151的堆疊方向相垂直的法線限定的平面。
[0096]圖17至圖21是示出根據(jù)本實(shí)施例的磁存儲器的制造方法的橫截面圖。
[0097]首先，作為第二實(shí)施例，執(zhí)行圖9和圖10的工藝。
[0098]接著，如在圖17中所示，絕緣膜184 (第二絕緣膜)形成在下接觸插塞151和層間絕緣膜183 (第一絕緣膜)的表面上。層間絕緣膜183和絕緣膜184的材料分別由不同材料形成。作為絕緣膜184的材料示例，用作用于CMP工藝(圖21)的CMP停止部的材料可被使用。
[0099]溝槽71填充有絕緣膜184。由于溝槽71 (下層)，凹部72a形成在絕緣膜184的表面上。絕緣膜184被形成以使得凹部72a的直徑為外半徑Rl的兩倍。絕緣膜184可以通過使用例如ALD工藝來形成。
[0100]接著，如在圖18中所示，在溝槽71外側(cè)的絕緣膜184和在凹部下的絕緣膜184通過回蝕絕緣膜184去除。因此，到達(dá)第一接觸插塞171并且具有兩倍于上接觸插塞外半徑的直徑的開口部分以自對準(zhǔn)的方式形成在絕緣膜184中。
[0101]接著，如在圖19中所示，要被處理成上接觸插塞的導(dǎo)電膜152a在整個表面之上形成，而不填充凹部，然后導(dǎo)電膜152a被回蝕。該回蝕工藝去除在溝槽71的中央部分中的導(dǎo)電膜152a。溝槽71的中央部分中的直徑對應(yīng)于兩倍于內(nèi)半徑Rl的直徑。
[0102]接著，如在圖20中所示，絕緣膜184 (第三絕緣膜)再次在整個表面之上形成。溝槽的中央部分填充有絕緣膜184。在工藝中，絕緣膜184的厚度被選擇以使得絕緣膜184的上表面基本上是平面的。
[0103]接著，如在圖21中所示，具有中空圓柱體結(jié)構(gòu)的上接觸插塞152a通過使用CMP工藝來拋光絕緣膜184和導(dǎo)電膜152a而形成。此后，公知的MTJ工藝(諸如形成要處理成在上接觸插塞152和絕緣膜184上的磁阻元件的堆疊膜，通過使用干蝕刻處理堆疊膜來形成磁阻元件)緊隨。
[0104]在上接觸插塞152a周圍的絕緣膜184可以是如第一實(shí)施例的層間絕緣膜183。
[0105](第四實(shí)施例)
[0106]圖22是示意性示出根據(jù)第四實(shí)施例的磁存儲器的橫截面圖。圖22對應(yīng)于沿圖23中箭頭23-23的橫截面圖。
[0107]本實(shí)施例不同于第一實(shí)施例，在于本實(shí)施例的上接觸插塞152b包括以字母L形式的三維結(jié)構(gòu)(L形結(jié)構(gòu))。該L形結(jié)構(gòu)在MTJ元件20之下存在。兩個相鄰MTJ元件中的每一個設(shè)置有上接觸插塞152b。在下面的描述中，在圖22中左側(cè)上示出的MTJ元件20被稱為第一 MTJ元件，且在右側(cè)上的MTJ元件被稱為第二 MTJ元件。
[0108]由于存在由與上接觸插塞152a的高度方向垂直的法線所限定的無限數(shù)量的平面，所以同樣存在由與上接觸插塞152a的高度方向垂直的法線所限定的上接觸插塞152a的無限數(shù)量的橫截面。然而，如在圖22中所示，存在其中上接觸插塞152a的形狀是字母L形的橫截面。例如，如在圖22中所示，字母L的形狀存在于沿著連接兩個相鄰MTJ元件的線所取的橫截面。
[0109