一种随机存储器磁旋存储芯片的制备方法及芯片技术

本发明专利技术提供一种随机存储器磁旋存储芯片的制备方法，包括完成底电极后，采用金属沉积的方式制备SOT层；采用光刻及刻蚀方式制备凹槽；进行自由层的薄膜沉积及化学机械研磨进行表面平坦化；之后进行磁性遂穿结构的参考层和隔离层的薄膜沉积；顶层电极的制备。本发明专利技术通过SOT层的制备对磁性遂穿结构的自由层进行包裹，增加有效电流对其的力矩作用，降低翻转需要的电流密度，减小芯片能耗，同时增加写入速度；通过绝缘介质层可以防止光刻胶与SOT层发生反应，绝缘介质层也可以充当化学机械平坦化的停止层，增加工艺窗口。由于自由层是采用填充的方法形成，相对于传统方法无损伤，有助于提高芯片磁学性能。本发明专利技术提供一种随机存储器磁旋存储芯片。磁旋存储芯片。磁旋存储芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种随机存储器磁旋存储芯片的制备方法及芯片


[0001]本专利技术涉及半导体领域，具体涉及随机存储器磁旋存储芯片的制备方法及芯片。

技术介绍

[0002]存储器是计算机体系结构中的重要组成部分,对计算机的速度、集成度和功耗等都有决定性的影响.半导体存储芯片已经被广泛应用于工业及电子设备、家用电器、个人消费电子及国防装备。随机存储器磁旋存储芯片MRAM因其材料的出色性能、快速读写速度、较小的能耗及非易失性的特性，将会逐步取代目前以DRAM、SRAM等器件主导的存储市场。作为下一代存储芯片的代表,MRAM将会使存算一体及边缘计算成为可能，为存储芯片的性能提升及应用场景的广泛氮提升成为可能。
[0003]但是,随着半导体工艺特征尺寸的不断缩小,传统的基于互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺的缓存(Static Random Access Memory,SRAM)和主存(Dynamic Random Access Memory,DRAM)遭遇了性能瓶颈.在功耗方面,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随机存储器磁旋存储芯片的制备方法，其特征在于，包括：S10、完成底电极(1)后，采用金属沉积的方式制备SOT层(2)；S20、采用光刻及刻蚀方式制备凹槽；其中，所述刻蚀包括干法刻蚀、湿法刻蚀中的至少之一；S30、进行自由层(31)的薄膜沉积及化学机械研磨进行表面平坦化；S40、之后进行磁性遂穿结构(3)的参考层(32)和隔离层(33)的薄膜沉积；S50、顶层电极(4)的制备。2.如权利要求1所述的随机存储器磁旋存储芯片的制备方法，其特征在于，其特征在于，还包括S11、绝缘介质层的生长，所述绝缘介质层生长于所述SOT层(2)上部，用于隔离SOT层(2)与光刻胶；所述绝缘介质层包括氮化硅和/或氧化硅。3.如权利要求1所述的随机存储器磁旋存储芯片的制备方法，其特征在于，其特征在于，S20包括：光刻胶的旋涂形成涂布层，之后采用曝光及光刻胶的去除，之后采用刻蚀工艺将后续磁性遂穿结构(3)的核心区域打开，形成凹槽。4.如权利要求2所述的随机存储器磁旋存储芯片的制备方法，其特征在于，步骤S30包括将所述自由层(31)采用金属沉积填充的方式填充至所述凹槽内，去除多余部分，并以绝缘介质层作为停止层，进行化学机械研磨。5.如权利要求1所述的随机存储器磁旋存储芯片的制备方法，其特征在于，所述自由层包括CoFeB；所述隔离层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：施金汕，钱雪华，单梦麟，贺宇鹰，
申请(专利权)人：苏州伯嘉半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：