【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，尤其涉及一种磁存储器及其制备方法、电子设备。
技术介绍
1、随着半导体技术和存储技术的不断发展进步，磁存储器（magnetic randomaccess memory，简称mram）逐渐成为下一代存储器技术的主要候选者之一。磁存储器包括磁隧道结（magnetic tunnel junction，简称mtj），其通常为两个铁磁层夹着一个势垒层而形成的三明治结构。两个铁磁层中的一个铁磁层磁化方向不变，被称为固定层。另一个铁磁层的磁化方向可以被外界激励改变，被称为自由层。当自由层的磁化方向与固定层平行或反平行时，磁隧道结分别处于低电阻态或高电阻态，这两种阻态分别代表二进制数据“0”和“1”。
2、其中，自旋轨道矩磁存储器（spin-orbit torque mram，简称sot-mram）是一种利用电流翻转磁隧道结的自由层而实现数据存储的存储设备，具有非易失性、高速读写（<1ns）、低功耗数据写入（<~0.1 pj/bit）和高耐久性等优点，应用前景广阔。自旋轨道矩磁存储器还包括第一电极层和第二电极层，第二电极层为数据“读”通道，第一电极层为数据“写”通道，流经第一电极层的电流超过阈值电流（ic）会使磁隧道结的自由层磁矩发生翻转，完成数据的写入。
3、为了提高翻转效率，降低阈值电流，第一电极层的厚度往往较薄，通常为几个纳米，然而，较薄的第一电极层会使得方块电阻增大，磁存储器的写入功耗较大，且容易过热失效。
技术实现思路
1、鉴于上述问
2、根据一些实施例，本公开提供一种磁存储器的制备方法，其包括：
3、在第一电极层上形成多个间隔设置的磁隧道结，以及与所述磁隧道结对应的掩膜结构和保护层，所述保护层至少覆盖所述掩膜结构和所述保护层的侧壁；
4、依次沉积导电层和第一掩膜层，其中，所述导电层覆盖所述保护层的侧壁和顶壁，以及所述掩膜结构的顶壁；
5、去除部分所述第一掩膜层，以暴露所述导电层的顶壁；
6、去除部分所述导电层，以暴露所述掩膜结构；
7、去除部分所述第一电极层，以使得所述导电层间隔设置在所述磁隧道结沿第一方向相对的两侧，所述第一电极层位于所述导电层和所述磁隧道结的下方。
8、在一些可能的示例中，所述在第一电极层上形成多个间隔设置的磁隧道结，以及与所述磁隧道结对应的掩膜结构和保护层，包括：
9、在所述第一电极层上形成依次叠置的磁隧道结层和第二掩膜层；
10、利用刻蚀工艺去除部分所述第二掩膜层，形成所述掩膜结构；
11、利用刻蚀工艺去除部分所述磁隧道结层，形成多个所述磁隧道结；
12、在所述第一电极层、所述磁隧道结和所述掩膜结构上沉积所述保护层；
13、刻蚀所述保护层，并保留位于所述磁隧道结和所述掩膜结构的侧壁的所述保护层。
14、在一些可能的示例中，所述去除部分所述第一掩膜层，以暴露所述导电层的顶壁，包括：
15、刻蚀所述第一掩膜层，至少使所述磁隧道结周边的所述第一掩膜层的顶壁低于所述导电层的顶壁。
16、在一些可能的示例中，所述第一掩膜层和所述导电层的选择比大于或者等于50。
17、在一些可能的示例中，所述掩膜结构包括设置在所述磁隧道结上的第一分层，以及设置在所述第一分层上的第二分层，所述第一分层导电，所述第二分层与所述导电层具有高刻蚀选择比。
18、在一些可能的示例中，所述去除部分所述导电层，包括：
19、以所述第一掩膜层为掩膜，利用刻蚀工艺去除部分所述导电层，形成环绕所述保护层的沟槽，所述沟槽的底壁低于所述第一分层的顶面。
20、在一些可能的示例中，所述部分所述第一电极层之后，还包括：
21、去除所述第二分层，以及相对应的所述保护层，以暴露所述第一分层；
22、形成介质层，所述介质层覆盖所述第一掩膜层、所述导电层和所述保护层，并暴露所述第一分层；
23、形成第二电极层，所述第二电极层位于所述介质层上，且与所述第一分层接触，以与所述磁隧道结连；
24、和/或，去除所述导电层之后，还包括：
25、以所述导电层为掩膜，刻蚀去除暴露在所述导电层外的所述第一电极层。
26、在一些可能的示例中，所述去除部分所述第一电极层，以使得所述导电层间隔设置在所述磁隧道结沿第一方向相对的两侧，所述第一电极层位于所述导电层和所述磁隧道结的下方，包括：
27、形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层沿所述第一方向延伸，覆盖部分所述第一掩膜层、部分所述保护层和部分所述掩膜结构，暴露所述保护层沿第二方向相对的部分侧壁，所述第二方向与所述第一方向交叉；
28、以所述第一光刻胶层为掩膜层，刻蚀所述第一掩膜层、所述导电层和所述第一电极层，保留所述第一光刻胶层覆盖的部分所述第一掩膜层、部分所述导电层和部分所述第一电极层。
29、在一些可能的示例中，所述去除部分所述第一电极层，以使得所述导电层间隔设置在所述磁隧道结沿第一方向相对的两侧，所述第一电极层位于所述导电层和所述磁隧道结的下方之后，还包括：
30、形成介质层，所述介质层覆盖所述第一掩膜层、所述导电层、所述保护层和所述掩膜结构；
31、形成第二电极层，所述第二电极层位于所述介质层上，且与所述磁隧道结电连接。
32、本公开实施例提供的磁存储器的制备方法至少具有如下优点：
33、本公开实施例提供的磁存储器的制备方法中，通过在第一电极层上形成多个间隔设置的磁隧道结，以及与磁隧道结对应的掩膜结构和保护层，保护层覆盖磁隧道结和掩膜结构的侧壁，以将磁隧道结进行隔离保护。通过依次沉积导电层和第一掩膜层，导电层覆盖保护层的侧壁和顶壁，以及掩膜结构的顶壁，再去除部分第一掩膜层，以暴露导电层的顶壁。并通过去除部分导电层，以暴露掩膜结构，无需光刻，可以减少光刻套刻误差的影响，提高图形化的精度，最大面积和最大精度地将导电层加厚。通过去除部分第一电极层，以使得导电层间隔设置在磁隧道结沿第一方向相对的两侧，第一电极层位于导电层和磁隧道结的下方，使得与磁隧道结直接接触的部分第一电极层的厚度较小，以保证较高的翻转效率，降低阈值电流，改善电迁移。其他的部分第一电极层上具有导电层，其与导电层的总厚度相加，以降低串联电阻，减少写入功耗。同时，导电层和第一电极层可以将磁隧道结位置的热量及时导出，避免局部温度过高，降低磁存储器的热失效。
34、根据一些实施例，本公开还提供一种磁存储器，其包括第一电极层，以及设置在所述第一电极层上的多个磁隧道结、多个保护层和多个导电层，所述多个磁隧道结与所述第一电极层耦接，且每个所述磁隧道结的侧壁上对应覆盖有所述保护层，所述导电层位于所述保护层沿第一方向相对的两侧。
35、在一些可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁存储器的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在第一电极层上形成多个间隔设置的磁隧道结，以及与所述磁隧道结对应的掩膜结构和保护层，包括：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述第一掩膜层，以暴露所述导电层的顶壁，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一掩膜层和所述导电层的选择比大于或者等于50。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述掩膜结构包括设置在所述磁隧道结上的第一分层，以及设置在所述第一分层上的第二分层，所述第一分层导电，所述第二分层与所述导电层具有高刻蚀选择比。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述导电层，包括：
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述第一电极层之后，还包括：
8.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述第一电极层，以使得所述导电层间隔设置在所述磁隧道结沿第一方向相对的两侧，所
9.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述第一电极层，以使得所述导电层间隔设置在所述磁隧道结沿第一方向相对的两侧，所述第一电极层位于所述导电层和所述磁隧道结的下方之后，还包括：
10.一种磁存储器，其特征在于，包括：第一电极层，以及设置在所述第一电极层上的多个磁隧道结，以及与所述磁隧道结一一对应的保护层和导电层，所述多个磁隧道结与所述第一电极层耦接，且每个所述磁隧道结的侧壁上对应覆盖有所述保护层，所述导电层位于所述保护层沿第一方向相对的两侧。
11.根据权利要求10所述的磁存储器，其特征在于，所述导电层内形成有沟槽，所述沟槽环绕且暴露所述保护层。
12.根据权利要求11所述的磁存储器，其特征在于，所述磁存储器还包括对应设置在每个所述磁隧道结上的第一分层，以及对应设置在每个所述导电层上的第一掩膜层；
13.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求10-12任一项所述的磁存储器。
...【技术特征摘要】
1.一种磁存储器的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在第一电极层上形成多个间隔设置的磁隧道结，以及与所述磁隧道结对应的掩膜结构和保护层，包括：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述第一掩膜层，以暴露所述导电层的顶壁，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一掩膜层和所述导电层的选择比大于或者等于50。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述掩膜结构包括设置在所述磁隧道结上的第一分层，以及设置在所述第一分层上的第二分层，所述第一分层导电，所述第二分层与所述导电层具有高刻蚀选择比。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述导电层，包括：
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述第一电极层之后，还包括：
8.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述第一电极层，以使得所述导电层间隔设置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李云鹏，刘宏喜，王戈飞，
申请(专利权)人：致真存储北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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