MRAM与其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109560102A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201710884968.9(22)申请日2017.09.26(71)申请人中电海康集团有限公司地址311121浙江省杭州市余杭区文一西路1500号1幢311室(72)发明人左正笏(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人韩建伟谢湘宁(51)Int.Cl.H01L27/22(2006.01)H01L43/12(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称MRAM与其制作方法(57)摘要本申请提供了一种MRAM与其制作方法。该制作方法包括：步骤S1，在基底上设置预存储结构，预存储结构至少包括MTJ单元；步骤S2，在预存储结构的裸露表面上设置保护层材料，或者在预存储结构的裸露表面上以及基底的裸露表面上设置保护层材料；步骤S3，采用各向异性刻蚀法自对准刻蚀去除部分保护层材料，形成位于预存储结构的至少部分侧壁上的保护层。采用自对准刻蚀技术刻蚀保护层，该方法无需设置掩膜层，方法简单，容易控制，且只留下预存储结构侧壁上的保护层材料，避免了MTJ单元两侧的基底表面上或者是部分预存储结构的表面上的保护层材料带来的电容效应和应力效应，保证了器件具有较好的性能。CN109560102ACN109560102A权利要求书1/2页1.一种MRAM的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：步骤S1，在基底上设置预存储结构，所述预存储结构至少包括MTJ单元；步骤S2，在所述预存储结构的裸露表面上设置保护层材料，或者在所述预存储结构的裸露表面上以及所述基底的裸露表面上设置保护层材料；以及步骤S3，采用各向异性刻蚀法自对准刻蚀去除部分所述保护层材料，形成位于所述预存储结构的至少部分侧壁上的保护层。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11，在所述基底上依次叠置设置底电极层与MTJ结构层；以及步骤S12，刻蚀去除部分所述MTJ结构层，剩余的所述MTJ结构层形成所述MTJ单元，得到包括所述MTJ单元的所述预存储结构。3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，采用各向异性刻蚀法实施所述步骤S12中的刻蚀。4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在设置所述MTJ结构层之后，所述步骤S11还包括：在所述MTJ结构层的远离所述底电极层的表面上设置第一顶电极层，且在刻蚀所述MTJ结构层之前，所述步骤S12还包括：刻蚀去除部分所述第一顶电极层，剩余的所述第一顶电极层形成第一顶电极，所述预存储结构还包括所述第一顶电极。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S12中，保留所述底电极层，所述预存储结构包括底电极层，且所述步骤S3中，所述保护层位于所述MTJ单元以及所述第一顶电极的侧壁上。6.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，所述制作方法还包括：在所述基底上或者所述底电极层的裸露表面上设置第X+1个介电层，且所述第X+1个介电层的远离所述基底的表面与所述第一顶电极的远离所述基底的表面构成第一平面；在所述第一平面上设置第二顶电极层；以及依次刻蚀去除部分所述第二顶电极层、部分所述第X+1个介电层以及部分所述底电极层，剩余的所述第二顶电极层形成第二顶电极，剩余的所述底电极层形成底电极，所述底电极、所述MTJ单元、所述第一顶电极以及所述第二顶电极依次叠置设置。7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，所述制作方法还包括：在衬底上设置第X个介电层；在所述衬底上设置第X个金属互连部，所述第X个介电层位于所述第X个金属互连部的两侧，且所述第X个介电层的远离所述衬底的表面与所述第X个金属互连部远离所述衬底的表面构成第二平面；在所述第二平面上设置刻蚀阻挡层；以及去除所述第X个金属互连部表面上的所述刻蚀阻挡层，形成所述基底。8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述底电极设置在所述第X个金属互连部的远离所述衬底的表面上以及所述第X个金属互连部两侧的部分所述刻蚀阻挡层的远2CN109560102A权利要求书2/2页离所述衬底的表面上。9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第二顶电极后，所述制作方法还包括：在所述第X+1个介电层的裸露表面上以及至少部分所述第二顶电极的裸露表面上设置第X+2个介电层；以及在至少部分裸露所述第二顶电极的远离所述基底的表面上设置第X+1个金属互连部，且所述第X+2个介电层位于所述第X+1个金属互连部的两侧，且所述第X+2个介电层远离所述基底的表面与所述第X+1个金属互连部的远离所述基底的表面在同一个平面上。10.一种MRAM，其特征在于，所述MRAM包