一种制作磁性随机存储器顶电极孔的方法技术

一种制作磁性随机存储器顶电极孔的方法，包括：在表面抛光的CMOS基底上形成底电极，并在底电极上形成包括硬掩膜层的磁性隧道结多层膜；在硬掩膜层上图形化定义磁性隧道结图案，利用硬掩膜层对磁性隧道结多层膜和底电极进行图案刻蚀；在刻蚀后的底电极和磁性隧道结多层膜及硬掩膜周围和顶部沉积一层电介质覆盖层；对电介质覆盖层进行平坦化处理，使平坦化处理处理之后的电介质覆盖层顶部和硬掩膜层顶部之间的距离处于预定范围；沉积顶电极通孔电介质层，对顶电极通孔电介质层进行图形化和刻蚀以形成顶电极通孔，刻蚀最终停止在电介质覆盖层顶部；再次进行刻蚀完全去掉硬掩膜上的电介质覆盖层和硬掩膜氧化层，从而形成高电导通的顶电极通孔。

【技术实现步骤摘要】
一种制作磁性随机存储器顶电极孔的方法
本专利技术涉及磁性随机存储器(MRAM，MagneticRadomAccessMemory)制造
，尤其涉及一种制作磁性随机存储器顶电极孔(TEV，TopElectrodeVIA)的方法。
技术介绍
近年来，采用磁性隧道结(MTJ)的磁性随机存储器被人们认为是未来的固态非易失性记忆体，它具有高速读写、大容量以及低能耗的特点。铁磁性磁性隧道结通常为三明治结构，其中有磁性记忆层，它可以改变磁化方向以记录不同的数据；位于中间的绝缘的隧道势垒层；磁性参考层，位于隧道势垒层的另一侧，它的磁化方向不变。为能在这种磁电阻元件中记录信息，建议使用基于自旋动量转移或称自旋转移矩(STT，SpinTransferTorque)转换技术的写方法，这样的磁性随机存储器称为STT-MRAM。根据磁极化方向的不同，STT-MRAM又分为面内STT-MRAM和垂直STT-MRAM(即pSTT-MRAM)，后者有更好的性能。依此方法，即可通过向磁电阻元件提供自旋极化电流来反转磁性记忆层的磁化强度方向。此外，随着磁性记忆层的体积的缩减，写或转换操作需注入的自旋极化电流也越小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制作磁性随机存储器顶电极孔的方法，其特征在于包括：第一步骤：在表面抛光的基底上形成底电极，并在底电极上形成磁性隧道结多层膜，其中磁性隧道结多层膜顶部有一层硬掩膜；第二步骤：在硬掩膜层上图形化定义磁性隧道结图案，并利用定义的磁性隧道结图案对磁性隧道结多层膜和底电极进行图案刻蚀,形成高度为h1的包括底电极，磁性隧道结多层膜和硬掩膜的记忆圆柱体；第三步骤：在刻蚀后的底电极和磁性隧道结多层膜及硬掩膜周围和顶部沉积一层电介质覆盖层,并控制电介质覆盖层的厚度h2比记忆圆柱体h1大5‑10％；第四步骤：对电介质覆盖层进行平坦化处理，使平坦化处理处理之后的电介质覆盖层顶部和硬掩膜层顶部之间的距离d介于...

【技术特征摘要】
1.一种制作磁性随机存储器顶电极孔的方法，其特征在于包括：第一步骤：在表面抛光的基底上形成底电极，并在底电极上形成磁性隧道结多层膜，其中磁性隧道结多层膜顶部有一层硬掩膜；第二步骤：在硬掩膜层上图形化定义磁性隧道结图案，并利用定义的磁性隧道结图案对磁性隧道结多层膜和底电极进行图案刻蚀,形成高度为h1的包括底电极，磁性隧道结多层膜和硬掩膜的记忆圆柱体；第三步骤：在刻蚀后的底电极和磁性隧道结多层膜及硬掩膜周围和顶部沉积一层电介质覆盖层,并控制电介质覆盖层的厚度h2比记忆圆柱体h1大5-10％；第四步骤：对电介质覆盖层进行平坦化处理，使平坦化处理处理之后的电介质覆盖层顶部和硬掩膜层顶部之间的距离d介于h2-h1≥d≥0之间；第五步骤：沉积顶电极通孔电介质层，并对顶电极通孔电介质层进行图形化和刻蚀以形成顶电极通孔，其中对顶电极通孔电介质层的刻蚀最终停止在电介质覆盖层顶部；第六步骤：再次进行刻蚀以完全去掉硬掩膜上的电介质覆盖层和硬掩膜氧化层。2.如权利要求1所述的制作磁性随机存储器顶电极孔的方法，其特征在于还包括第七步骤：在顶电极通孔中沉积顶电极通孔扩散阻止层和顶电极通孔金属，并对扩散阻止层和顶电极通孔金属进行平坦化处理。3.如权利要求1或2所述的制作磁性随机存储器顶电极孔的方法，其特征在于，电介质覆盖层材料为SiN。4.如权利要求1或2所述的制作磁性随机存储器顶电极孔的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云森，肖荣福，郭一民，陈峻，
申请(专利权)人：上海磁宇信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31