一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法技术

本发明专利技术提供了一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，包括如下步骤：(1)提供表面抛光的带金属通孔的CMOS基底，在基底上沉积底电极和磁性隧道结多层膜、导电硬模层的刻蚀阻挡层、导电硬掩模、导电硬掩模的掩模层；(2)图形化导电硬掩模图案，利用光刻胶/无机抗反射涂层/含碳膜层的三层结构使图案转移到导电硬掩模的掩模层的顶部；(2)以剩下的含碳膜层和导电硬掩模的掩模层为掩模，刻蚀导电硬掩模，并除去含碳膜层和刻蚀带来的导电聚合物。本发明专利技术有益效果如下：增加了工艺的可选择行，极大的增加了关键尺寸的可控行，有利电学和良率的提高和器件的小型号化，增加了刻蚀/聚合物清除工艺窗口。

A Method of Making Conductive Hard Mask as Top Electrode of Magnetic Random Memory

【技术实现步骤摘要】
一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法
本专利技术涉及一种制作作为磁性随机存储器顶电极(TE，TopElectrode)的导电硬掩模(C-HM，ConductiveHardMask)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(MTJ，MagneticTunnelJunction)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，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供表面抛光的带金属通孔的CMOS基底，在所述基底上沉积底电极和磁性隧道结多层膜、导电硬模层的刻蚀阻挡层、导电硬掩模、导电硬掩模的掩模层；步骤二、图形化导电硬掩模图案，利用光刻胶/无机抗反射涂层/含碳膜层的三层结构使所述图案转移到所述导电硬掩模的掩模层的顶部；步骤三、以剩下的所述含碳膜层和所述导电硬掩模的掩模层为掩模，刻蚀所述导电硬掩模，并除去所述含碳膜层和刻蚀带来的导电聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供表面抛光的带金属通孔的CMOS基底，在所述基底上沉积底电极和磁性隧道结多层膜、导电硬模层的刻蚀阻挡层、导电硬掩模、导电硬掩模的掩模层；步骤二、图形化导电硬掩模图案，利用光刻胶/无机抗反射涂层/含碳膜层的三层结构使所述图案转移到所述导电硬掩模的掩模层的顶部；步骤三、以剩下的所述含碳膜层和所述导电硬掩模的掩模层为掩模，刻蚀所述导电硬掩模，并除去所述含碳膜层和刻蚀带来的导电聚合物。2.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的刻蚀阻挡层为W/Ru或Ta/Ru双层结构，所述导电硬掩模的刻蚀阻挡层的总厚度为2nm～15nm。3.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的厚度为20nm～100nm，所述导电硬掩模的材料为Ta、TaN、Ti、TiN、W或WN。4.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的掩模层的厚度为0.1nm～100nm，所述导电硬掩模的掩模层的材料是SiO2、SiON或SiN。5.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤二中，采用C/F气体为主刻蚀气体，对所述导电硬掩模的掩模...

【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