【技术实现步骤摘要】
一种制备磁性隧道结单元阵列的方法
本专利技术涉及磁性随机存储器(MagneticRandomAccessMemory，MRAM)制造
，具体为一种制备磁性隧道结单元阵列的方法。
技术介绍
近年来，采用磁性隧道结(MagneticTunnelJunction，即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，建议使用基于自旋动量转移或称自旋转移矩(Spin-transferTorque，即STT)转换技术的写方法，这样的MRAM称为STT-MRAM，在现在的MRAM制造工艺中，一般采用在表面抛光的CMOS通孔(VIA)上直接进行制作，MTJ图案和VIA的图案对齐。然而，在对带图形化的CMOS通孔，进行化学机械平坦化的时候，由于蝶型(Dishing)缺陷的存在，其表面平整度并不会达到制作磁性隧道结(MTJ)的要求，这将非...
【技术保护点】
1.一种制备磁性隧道结单元阵列的方法，其特征在于，包括：步骤一：提供表面抛光的带金属连线Mx的CMOS基底，金属连线Mx的材料为Cu，其中，x≥1；步骤二：在表面抛光的带金属连线Mx的CMOS基底上，制作底电极通孔并对其磨平；步骤三：在底电极通孔上，刻蚀制作底电极接触开口，进行非铜底电极接触和底电极金属沉积，并对其平坦化处理；步骤四：在平坦化的底电极之上，沉积磁性隧道结多层膜和顶电极，图形化定义磁性隧道结图案，并对顶电极、磁性隧道结和底电极进行刻蚀，在刻蚀之后的磁性隧道结的周围沉积一层绝缘覆盖层。
【技术特征摘要】
1.一种制备磁性隧道结单元阵列的方法，其特征在于，包括：步骤一：提供表面抛光的带金属连线Mx的CMOS基底，金属连线Mx的材料为Cu，其中，x≥1；步骤二：在表面抛光的带金属连线Mx的CMOS基底上，制作底电极通孔并对其磨平；步骤三：在底电极通孔上，刻蚀制作底电极接触开口，进行非铜底电极接触和底电极金属沉积，并对其平坦化处理；步骤四：在平坦化的底电极之上，沉积磁性隧道结多层膜和顶电极，图形化定义磁性隧道结图案，并对顶电极、磁性隧道结和底电极进行刻蚀，在刻蚀之后的磁性隧道结的周围沉积一层绝缘覆盖层。2.根据权利要求1所述的一种制备磁性隧道结单元阵列的方法，其特征在于：所述步骤三的具体过程如下：(1)沉积一层底电极接触层间电介质在磨平的底电极通孔上面；(2)图形化定义，刻蚀制作底电极接触开口；(3)沉积非铜底电极接触和底电极金属在刻蚀之后的底电极接触开口之内，并覆盖底电极接触层间电介质；(4)采用化学机械抛光工艺对非铜底电极接触和底电极金属进行平坦化处理。3.根据权利要求2所述的一种制备磁性隧道结单元阵列的方法，其特征在于：底电极接触层间电介质的材料为SiC、SiN、SiON、SiCN、Al2O3、MgO或ZnO，其厚度为0nm～20nm；非铜底电极接触和底电极金属为Ti、TiN、TaN、Ta、TiON或它们的复合结构；在步骤(4)中，平坦化之后的底电极的厚度为10nm～40nm。4.根据权利要求2所述的一种制备磁性隧道结单元阵列的方法，其特征在于：在化学机械平坦化工艺中，控制溶液的PH值为0～7，并可以添加H2O2、KIO3、Fe(NO3)3或K3Fe(CN)6到研磨浆水溶液中，选择SiO2、Al2O3、CeO2或MnO2为研磨料。5.根据权利要求2所述的一种制备磁性隧道结单元阵列的方法，其特征在于：在步骤(4)中，采用化学机械抛光磨平底电极接触/底电极金属直到底电极接触层间电介质顶部，再次沉积底电极金属在磨平的底电极接触...
【专利技术属性】
技术研发人员：张云森，郭一民，肖荣福，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
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