一种制作超小型高密度磁性随机存储器单元阵列的方法技术

本发明专利技术提供了一种制作超小型高密度磁性随机存储器单元阵列的方法，通过在磁性隧道结多层膜和硬掩模层之间添加一层缓冲膜层，并在缓冲膜层侧壁留下收集溅射副产物的凹槽，从而使刻蚀副产物尽量少的到达磁性隧道结的底部。该方法包括如下步骤：步骤一、提供CMOS基底，并在基底上沉积底电极层、磁性隧道结多层膜、缓冲膜层和硬掩模层；步骤二、图形化定义磁性隧道结图案，转移图案到缓冲膜层的顶部；步骤三、刻蚀缓冲膜层，并对缓冲膜层的侧壁进行过刻蚀；步骤四、对磁性隧道结多层膜和底电极层进行刻蚀。采用这种结构，增加了刻蚀/沉积速率比，非常有利于磁性隧道的小型化和进行高密度磁性随机存储器阵列的制作。

【技术实现步骤摘要】
一种制作超小型高密度磁性随机存储器单元阵列的方法
本专利技术涉及一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，具体涉及一种制作超小型高密度磁性随机存储器单元阵列的方法，属于磁性随机存储器(MRAM，MagneticRadomAccessMemory)制造

技术介绍
近年来，采用磁性隧道结(MagneticTunnelJunction，MTJ)的MRAM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MTJ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，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MRAM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单元阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供CMOS基底，并在所述基底上沉积底电极层、磁性隧道结多层膜、缓冲膜层和硬掩模层；步骤二、图形化定义磁性隧道结图案，并且转移所述图案到所述缓冲膜层的顶部；步骤三、刻蚀所述缓冲膜层，并对所述缓冲膜层的侧壁进行过刻蚀；步骤四、对所述磁性隧道结多层膜和所述底电极层进行刻蚀。

【技术特征摘要】
1.一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供CMOS基底，并在所述基底上沉积底电极层、磁性隧道结多层膜、缓冲膜层和硬掩模层；步骤二、图形化定义磁性隧道结图案，并且转移所述图案到所述缓冲膜层的顶部；步骤三、刻蚀所述缓冲膜层，并对所述缓冲膜层的侧壁进行过刻蚀；步骤四、对所述磁性隧道结多层膜和所述底电极层进行刻蚀。2.根据权利要求1所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，所述缓冲膜层的总厚度为20nm～60nm，所述缓冲膜层选自Ru、RuO2、Ir、IrO2、RuIr。3.根据权利要求1所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，采用反应离子刻蚀工艺刻蚀所述缓冲膜层并留下侧壁过刻蚀轮廓，严格控制所述反应离子刻蚀的各项工艺参数，以控制所述侧壁过刻蚀轮廓的大小。4.根据权利要求3所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，采用含氧元素气体作为主要刻蚀气体对所述缓冲膜层进行刻蚀。5.根据权利要求4所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，所述含氧元素气体是指O2、O3、CO、NO...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云森，
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