【技术实现步骤摘要】
本文涉及但不限于半导体器件领域，尤其涉及但不限于一种磁性随机存取存储器及其制备方法。
技术介绍
1、基于电流驱动型自旋转移矩的磁性随机存取存储器(stt-mram)被认为是最具有前景的新型存储器之一，由于组成磁性随机存取存储器(mram)核心器件单元的磁性隧道结(mtj)是由磁性材料组成的，mtj特别是其自由层(free layer,fl)的磁性免疫(magneticimmunity，mi)的研究具有非常重要的现实意义。
2、商业化的mram产品必须具备较强的磁免疫能力。图1为基于磁场来源的磁免疫分类，如图1所示，按照磁场的来源，可以把磁免疫分为内部磁场磁免疫和外部磁场磁免疫，针对外部磁场的磁免疫可以通过采用封装级磁屏蔽的方式来实现，针对内部磁场的磁免疫，目前，业界则没有成熟的解决方案。
3、在嵌入式端，stt-mram被认为是在28/22nm及其以下取代嵌入式闪存(eflash)的最优选择。图2为2019年智能卡mcu应收和出货量占比，如图2所示，对于嵌入式mcu系统来说，智能卡(smart card)具有很大的营收和出货占比，然而，智能卡无法通过现有的封装级磁屏蔽实现磁性免疫(mi)，这无疑限制了emram的应用场景的拓宽。
4、在有些应用场景中，射频(radio frequency,rf)电路和磁性随机存取存储器(stt-mram)也需要在同一芯片内完成工作，这需要开发芯片内磁屏蔽技术，比如：磁性隧道结(mtj)阵列内部的磁屏蔽技术等。
5、在磁性隧道结(mtj)阵列内，不同
6、故而，开展磁性隧道结阵列内磁屏蔽技术的技术研究尤为重要。
技术实现思路
1、以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
2、第一方面，本申请提供了一种磁性随机存取存储器，包括：
3、多个存储单元，每个所述存储单元均包含位于衬底上的底电极、磁性隧道结和顶电极，所述磁性隧道结具有侧面和相对设置的顶面和底面，
4、所述磁性隧道结侧面的至少部分区域设置有第一屏蔽层。
5、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述第一屏蔽层可以包围所述磁性隧道结的侧面。
6、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述第一屏蔽层可以沿着远离所述衬底的方向延伸超过所述磁性隧道结的顶面，所述第一屏蔽层可以沿着靠近所述衬底的方向延伸超过所述磁性隧道结的底面。
7、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述磁性隧道结可以包含相对设置的自由层和固定层，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸超过所述自由层的边缘，所述第一屏蔽层沿着靠近所述衬底的方向延伸超过固定层的边缘。
8、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸至所述顶电极，并且沿着靠近所述衬底的方向延伸至所述底电极。
9、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，相邻的两个存储单元的磁性隧道结侧面的第一屏蔽层之间的距离可以为0至d，d≥dmtj+60nm，其中，dmtj为所述磁性隧道结的直径。
10、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，一个所述磁性隧道结的侧面可以设置有包围该磁性隧道结侧面的一个所述第一屏蔽层。
11、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，包围一个所述磁性隧道结的一个所述第一屏蔽层的不同位置距离该磁性隧道结纵截面的几何中心的距离不小于60nm。
12、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述磁性随机存取存储器还包括位线，所述位线与所述顶电极连接，所述位线的至少部分表面设置有第二屏蔽层。
13、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述位线的远离所述衬底一侧表面的至少部分区域设置有所述第二屏蔽层，所述位线与所述顶电极连接的一侧不设置屏蔽层。
14、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述位线的远离所述衬底一侧表面的至少部分区域与所述第二屏蔽层贴合。
15、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，还包括字线，所述字线与所述底电极连接，所述字线的至少部分表面设置有第三屏蔽层。
16、在本申请提供的一种实施方式中，所述字线的靠近所述衬底一侧表面的至少部分区域设置有所述第三屏蔽层，所述字线与所述底电极连接的一侧不设置屏蔽层。
17、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器中，所述字线的靠近所述衬底一侧表面的至少部分区域与所述第三屏蔽层贴合。
18、第二方面，本申请提供了上述的磁性随机存取存储器的制备方法，包括：
19、提供带有多个底电极和多个磁性隧道结的衬底，所述磁性隧道结设置在所述底电极远离所述衬底的一侧并且与所述底电极连接，所述磁性隧道结具有侧面和相对设置的顶面和底面；
20、在所述磁性隧道结侧面的至少部分区域形成所述第一屏蔽层；
21、在所述磁性隧道结的顶面上形成所述顶电极。
22、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器的制备方法中，所述在所述磁性隧道结侧面的至少部分区域形成所述第一屏蔽层包括：
23、在所述磁性隧道结远离所述衬底一侧形成介电质层并使所述介电质层覆盖所述磁性隧道结；对所述介电质层进行图案化处理，刻蚀形成沟槽；
24、在所述沟槽中填充屏蔽材料，形成所述第一屏蔽层。
25、在本申请提供的一种磁性随机存取存储器的制备方法中，还包括：在形成所述顶电极之后，在所述顶电极远离所述衬底一侧形成位线，并将所述位线与所述顶电极连接，在所述位线的至少部分表面形成所述第二屏蔽层。
26、所述提供带有多个底电极和多个磁性隧道结的衬底包括：
27、在所述衬底中形成字线，以及在所述字线的至少部分表面形成所述第三屏蔽层；
28、在所述字线远离所述衬底的一侧形成所述底电极，并将所述底电极与所述字线连接。
29、本申请的有益效果为：
30、非常有利于增强来对自其芯片内临近磁性隧道结和/或对可以产生磁场的电路的磁免疫能力；非常适合于不能做封装级磁屏蔽的芯片(例如智能卡等)。
31、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得更加清楚，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来专利技术实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种磁性随机存取存储器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层包围所述磁性隧道结的侧面。
3.根据权利要求2所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸超过所述磁性隧道结的顶面，所述第一屏蔽层沿着靠近所述衬底的方向延伸超过所述磁性隧道结的底面。
4.根据权利要求3所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述磁性隧道结包含相对设置的自由层和固定层，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸超过所述自由层的边缘，所述第一屏蔽层沿着靠近所述衬底的方向延伸超过固定层的边缘。
5.根据权利要求2所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸至所述顶电极，并且沿着靠近所述衬底的方向延伸至所述底电极。
6.根据权利要求2所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层与所述磁性隧道结的侧面至少部分贴合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，相邻的两个存储单元的磁性隧道结侧
8.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，一个所述磁性隧道结的侧面设置有包围该磁性隧道结侧面的一个所述第一屏蔽层，包围一个所述磁性隧道结的一个所述第一屏蔽层的不同位置距离不小于60nm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，还包括位线，所述位线与所述顶电极连接，所述位线的至少部分表面设置有第二屏蔽层。
10.根据权利要求9所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述位线的远离所述衬底一侧表面的至少部分区域设置有所述第二屏蔽层，所述位线与所述顶电极连接的一侧不设置屏蔽层。
11.根据权利要求10所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述位线的远离所述衬底一侧表面的至少部分区域与所述第二屏蔽层贴合。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，还包括字线，所述字线与所述底电极连接，所述字线的至少部分表面设置有第三屏蔽层。
13.根据权利要求12所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述字线的靠近所述衬底一侧表面的至少部分区域设置有所述第三屏蔽层，所述字线与所述底电极连接的一侧不设置屏蔽层。
14.根据权利要求13所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述字线的靠近所述衬底一侧表面的至少部分区域与所述第三屏蔽层贴合。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的磁性随机存取存储器的制备方法，其特征在于，包括：
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述在所述磁性隧道结侧面的至少部分区域形成所述第一屏蔽层包括：
17.根据权利要求15或16所述的制备方法，其特征在于，还包括：在形成所述顶电极之后，在所述顶电极远离所述衬底一侧形成位线，并将所述位线与所述顶电极连接，在所述位线的至少部分表面形成所述第二屏蔽层。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述提供带有多个底电极和多个磁性隧道结的衬底包括：
...【技术特征摘要】
1.一种磁性随机存取存储器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层包围所述磁性隧道结的侧面。
3.根据权利要求2所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸超过所述磁性隧道结的顶面，所述第一屏蔽层沿着靠近所述衬底的方向延伸超过所述磁性隧道结的底面。
4.根据权利要求3所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述磁性隧道结包含相对设置的自由层和固定层，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸超过所述自由层的边缘，所述第一屏蔽层沿着靠近所述衬底的方向延伸超过固定层的边缘。
5.根据权利要求2所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层沿着远离所述衬底的方向延伸至所述顶电极，并且沿着靠近所述衬底的方向延伸至所述底电极。
6.根据权利要求2所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，所述第一屏蔽层与所述磁性隧道结的侧面至少部分贴合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，相邻的两个存储单元的磁性隧道结侧面的所述第一屏蔽层之间的距离为0至d，d≥dmtj+60nm，其中，dmtj为所述磁性隧道结的直径。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，一个所述磁性隧道结的侧面设置有包围该磁性隧道结侧面的一个所述第一屏蔽层，包围一个所述磁性隧道结的一个所述第一屏蔽层的不同位置距离不小于60nm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁性随机存取存储器，其特征在于，还包括位线，所述位线与所述顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：张云森，李辉辉，赵超，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：
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