自对准的MRAM底电极制备方法技术

本发明专利技术提供一种自对准的MRAM底电极制备方法，包括：提供一基底，所述基底依次包括金属互联层、第一阻挡层以及介电层，在所述第一阻挡层及介电层中形成有底部通孔，所述底部通孔与所述金属互联层相连，在所述基底表面依次覆盖有第二阻挡层和导电金属层，所述导电金属层充满所述底部通孔；对所述导电金属层进行化学机械抛光，以去除所述底部通孔外部的导电金属层并在所述底部通孔内形成所需深度的凹陷；沉积底电极金属层，以完全充满所述凹陷；对所述底电极金属层进行化学机械抛光，停止于所述介电层，以在所述凹陷内形成MRAM底电极。本发明专利技术能够简化MRAM中底电极的制备工艺，进而避免了光刻工艺中无法精确对准的问题。

【技术实现步骤摘要】
自对准的MRAM底电极制备方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种自对准的MRAM底电极制备方法。
技术介绍
近年来，采用MTJ(MagneticTunnelJunction，磁性隧道结)的磁电阻效应的MRAM(MagneticRandomAccessMemory，磁性随机存储器)被认为是未来的固态非易失性记忆体，相比于目前其他类型的存储器，具有读写速度快、可实现无限次擦写、易于与目前的半导体工艺相兼容等优点，此外利用自旋流来实现磁矩翻转的自旋传输扭矩(Spintransfertorque,STT)的MRAM可实现存储单元尺寸的微缩。这些优点使得MRAM成为未来新型存储器的主要发展方向。在MRAM中的主要功能单元为MTJ单元，其结构主要包括磁性自由层/非磁性氧化层(MgO)/磁性钉扎层。在外加磁场或电流等驱动下，磁性自由层的磁矩方向发生翻转，与磁性钉扎层的磁矩方向呈现平行态或反平行态，使得MRAM出现高低电阻态，可分别定义为存储态“0”和“1”，从而实现信息的存储。MTJ单元是由数十层磁性/非磁性薄膜制备而成，其中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自对准的MRAM底电极制备方法，其特征在于，包括：/n提供一基底，所述基底依次包括金属互联层、第一阻挡层以及介电层，在所述第一阻挡层及介电层中形成有底部通孔，所述底部通孔与所述金属互联层相连，在所述基底表面依次覆盖有第二阻挡层和导电金属层，所述导电金属层充满所述底部通孔；/n对所述导电金属层进行化学机械抛光，以去除所述底部通孔外部的导电金属层并在所述底部通孔内形成所需深度的凹陷；/n沉积底电极金属层，以完全充满所述凹陷；/n对所述底电极金属层进行化学机械抛光，停止于所述介电层，以在所述凹陷内形成MRAM底电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种自对准的MRAM底电极制备方法，其特征在于，包括：
提供一基底，所述基底依次包括金属互联层、第一阻挡层以及介电层，在所述第一阻挡层及介电层中形成有底部通孔，所述底部通孔与所述金属互联层相连，在所述基底表面依次覆盖有第二阻挡层和导电金属层，所述导电金属层充满所述底部通孔；
对所述导电金属层进行化学机械抛光，以去除所述底部通孔外部的导电金属层并在所述底部通孔内形成所需深度的凹陷；
沉积底电极金属层，以完全充满所述凹陷；
对所述底电极金属层进行化学机械抛光，停止于所述介电层，以在所述凹陷内形成MRAM底电极。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述导电金属层进行化学机械抛光，包括：将抛光终点停止在所述第二阻挡层，依据终点检测方法检测到所述第二阻挡层后进行过抛光，以完全去除所述第二阻挡层上方全部的导电金属层，并在所述底部通孔内形成所需深度的凹陷。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹陷的深度为10～50nm。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述底电极金属层的厚度等于或者大于所述凹陷的深度。

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，蒋信，刘鲁萍，
申请(专利权)人：中电海康集团有限公司，浙江驰拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33